Účinnost léků na neurodegenerativní onemocnění zkoumá umělá inteligence
Přesně předpovídat terapeutické účinky léčiv – to umí nová technologie s názvem in silico FOCUS. Pokud se tento postup osvědčí, mohlo by to mimo jiné vést i k urychlení vývoje nových preparátů na onemocnění, u kterých se dopady léčiv dosud zkoumaly jen obtížně.
Léčba neurodegenerativních onemocnění má často závažné vedlejší účinky. Pacienti trpí například sexuální dysfunkcí nebo blokací tvorby svalové tkáně. Výzkumníkům z Nagojské univerzity v Japonsku se podařilo vyvinout umělou inteligenci pro analýzu snímků buněk, která k předvídání terapeutického účinku léků využívá strojové učení. Tato technologie může pomoci při objevování léčebných látek pro neurodegenerativní poruchy, jako je například Kennedyho choroba.
Srovnávání obrázků
Technologie spadající do kategorie umělé inteligence in silico FOCUS analyzuje tvar buněk modelových neuronů. Poté vyhodnocuje, zda reagují na léky. Vědci umělou inteligenci testovali na modelu buněk léčených v rámci Kennedyho choroby. Jde o neurodegenerativní poruchu, která vede k odumírání motorických neuronů. Technologie in silico FOCUS zkonstruovala robustní klasifikační model, který měl 100% přesnost při identifikaci stavu obnovy modelových buněk.
Anomálie napoví
Odborníci stále hledají nové, pro pacienty méně škodlivé léčebné postupy. Překážkou je jim však často nedostatek účinných screeningových technologií, které by umožnily rozpoznat, zda je lék vůbec účinný. Jedním z nadějných směrů je „koncept diskriminace anomálií“. To znamená, že neurony, které reagují na léčbu, mají nepatrné tvarové rozdíly ve srovnání s těmi, které na ni nereagují. Tyto jemné rozdíly je však obtížné rozeznat pouhým okem. Počítačové technologie jsou zase, co se analýzy týká, moc pomalé. Právě proto tým odborníků z Nagojské univerzity vyvinul in silico FOCUS.
Stačí několik minut
Podle autorů nová technologie umožňuje vysoce citlivé a stabilní hodnocení účinků terapeutických látek prostřednictvím analýzy změn tvaru nemocných modelových buněk oproti zdravým buňkám, které nelze za normálních okolností rozlišit. Jedná se o mimořádně účinnou screeningovou technologii, která dokáže předpovědět účinnost léků pouhým pořízením snímků. Tím se doba potřebná k analýze a vyhodnocení účinnosti léků zkracuje z několika hodin na pouhých pár minut.
(nov)
Zdroj: AI Analyses Neuron Changes to Detect whether Drugs are Effective for Neurodegenerative Disease Patients. Digital Health News. 22. 7. 2022. Dostupné na https://www.digitalhealthnews.eu/research/6749-ai-analyses-neuron-changes-to-detect-whether-drugs-are-effective-for-neurodegenerative-disease-patients.Originální studie: Imai, Y., Iida, M., Kanie, K. et al. Label-free morphological sub-population cytometry for sensitive phenotypic screening of heterogenous neural disease model cells. Sci Rep 12, 9296 (2022). Dostupné na https://doi.org/10.1038/s41598-022-12250-0.
Foto: Pixabay.com
