Международен екип от изследователи разработи изкуствен интелект, който може да различава ракови от здрави клетки и да открива вирусни инфекции в най-ранните им стадии.
Проектът е дело на учени от водещи институции в областта на изкуствения интелект, геномиката, физиката и биофизиката. Разработената от тях система, наречена AINU (Artificial Intelligence of the Nucleus), представлява конволюционна невронна мрежа – вид изкуствен интелект, специално създаден за анализ на визуални данни.
В изследване, публикувано в престижното списание „Nature“, учените обясняват, че в основата на AINU стои анализът на изображения с изключително висока разделителна способност, получени чрез специална микроскопска техника, наречена STORM (Stochastic Optical Reconstruction Microscopy). Тази технология позволява визуализиране на клетъчни структури в наномащаб, разкривайки детайли, които са невидими за обикновените микроскопи. Благодарение на това AINU може да открие промени в клетките с размер едва 20 нанометра, което е около 5000 пъти по-малко от дебелината на човешкия косъм.
„Разделителната способност на тези изображения е достатъчно висока, за да може нашият изкуствен интелект да разпознава специфични модели и разлики с невероятна прецизност, включително промени в подредбата на ДНК в клетките, което спомага за откриването на промени съвсем скоро след възникването им,“ обяснява проф. Пия Косма, водещ изследовател на проекта. „Вярваме, че този вид информация един ден може да осигури на лекарите ценно време за наблюдение на заболяванията, персонализиране на лечението и подобряване на резултатите за пациентите.“
Освен че може да различава ракови клетки от здрави, системата е способна да открива и вирусни инфекции, при това само няколко часа след заразяване, твърдят учените. Тази способност се дължи на факта, че AINU може да улови фини промени в плътността на ДНК, които настъпват, когато вирусът започне да променя структурата на клетъчното ядро.
Въпреки обещаващите резултати, учените признават, че има предизвикателства, които трябва да бъдат преодолени, преди технологията да навлезе в клиничната практика. Например, STORM изображенията могат да бъдат получени само чрез специализирано оборудване, което обикновено се използва само в биомедицински изследователски лаборатории. Освен това, тези изображения анализират само няколко клетки наведнъж, което ограничава приложението им в клинични условия, където лекарите трябва да разгледат много повече клетки в едно изображение, за да могат да открият или наблюдават дадено заболяване.
Независимо от настоящите ограничения, учените вярват, че бързото развитие на изкуствения интелект и STORM изображенията скоро ще позволи използването на тези технологии в по-малки лаборатории, а впоследствие и в клиниките.
Последвайте ни в социалните мрежи – Facebook, Instagram, X и LinkedIn!
Споделете: