STUDIU. Cancerul și infecțiile virale ar putea fi depistate timpuriu printr-un nou model AI care analizează nucleul celulelor la rezoluție înaltă
AINU sau Inteligența Artificială a Nucleului (AI of the NUcleus) este o tehnologie avansată de diagnosticare care utilizează inteligența artificială pentru a analiza nucleul celulelor la rezoluție înaltă. Aceasta poate identifica precis și în stadii incipiente celulele canceroase și infecțiile virale. Studiul care detaliază această inovație a fost publicat în Nature Machine Intelligence.
AINU folosește microscopia de super-rezoluție, în special STORM (Microscopia de Reconstrucție Stocastică Optică), care captează detalii celulare la scară de 20 nanometri. Această rezoluție fină permite instrumentului să analizeze aranjamentul spațial al histonelor de bază H3, ARN polimerazei II și moleculelor de ADN din nucleul celular, oferind perspective asupra schimbărilor structurale minore care nu sunt detectabile cu microscopia convențională.
Modelul AI a fost antrenat să recunoască modelele asociate diferitelor tipuri de celule, inclusiv celule somatice umane, celule stem pluripotente induse (iPSCs) și celule în stadii incipiente de infecție. De exemplu, AINU poate identifica celulele canceroase detectând alterări specifice în organizarea ADN și distribuția enzimelor nucleare. De asemenea, poate detecta infecțiile virale, cum ar fi virusul herpes simplex de tip 1, într-o oră de la infecție, observând schimbări subtile în împachetarea ADN.
Capacitatea AINU de a oferi o analiză atât de detaliată are potențialul de a revoluționa diagnosticul și strategiile terapeutice în mai multe domenii. În biologia cancerului, oferă un nou nivel de precizie în detectarea și caracterizarea celulelor canceroase, ceea ce ar putea îmbunătăți diagnosticarea timpurie și planurile de tratament personalizate. În virologie, permite detectarea timpurie a infecțiilor virale, facilitând răspunsuri mai rapide și dezvoltarea de tratamente mai eficiente. În medicina regenerativă, AINU îmbunătățește capacitatea de a identifica și studia celulele stem pluripotente, care sunt cruciale pentru terapiile și cercetările cu celule stem.
Cu toate acestea, tehnologia prezintă câteva limitări și deocamdată nu poate fi utilizată pe scară largă. Microscopia STORM necesită echipamente specializate și costisitoare, care se găsesc de obicei doar în laboratoare de cercetare avansată. În plus, sistemul actual analizează doar câteva celule deodată, ceea ce poate limita aplicabilitatea sa în diagnosticul clinic, unde viteza și eficiența sunt esențiale. În ciuda acestor limitări, progresele în tehnologia STORM ar putea face echipamentele mai accesibile în viitor. Depășirea acestor provocări ar putea permite AINU să impulsioneze semnificativ cercetarea științifică, optimizând studiile asupra celulelor stem prin identificarea precisă a acestora și diminuând necesitatea testelor pe animale.
Citește și:
- Un test rapid de salivă ar putea revoluționa screeningul insuficienței cardiace
- Stabilirea unui diagnostic medical cu ajutorul AI: avantaje și limitări GPT-4V
- STUDIU. Dispozitive LED implantabile ar putea eficientiza tratamentul tumorilor localizate profund în țesuturi