Účinnosť liekov na neurodegeneratívne ochorenia skúma umelá inteligencia
Presne predpovedať terapeutické účinky liečiv – to dokáže nová technológia s názvom in silico FOCUS. Ak sa tento postup osvedčí, mohlo by to okrem iného viesť aj k urýchleniu vývoja nových preparátov na ochorenia, pri ktorých sa dopady liečiv doposiaľ skúmali len ťažko.
Liečba neurodegeneratívnych ochorení má často závažné vedľajšie účinky. Pacienti trpia napríklad sexuálnou dysfunkciou alebo blokáciou tvorby svalového tkaniva. Výskumníkom z Nagojskej univerzity v Japonsku sa podarilo vyvinúť umelú inteligenciu na analýzu snímok buniek, ktorá využíva strojové učenie na predvídanie terapeutického účinku liekov. Táto technológia môže pomôcť pri objavovaní liečebných látok pre neurodegeneratívne poruchy, ako je napríklad Kennedyho choroba.
Porovnávanie obrázkov
Technológia spadajúca do kategórie umelej inteligencie in silico FOCUS analyzuje tvar buniek modelových neurónov. Potom vyhodnocuje, či reagujú na lieky. Vedci testovali umelú inteligenciu na modeli buniek liečených v rámci Kennedyho choroby. Ide o neurodegeneratívnu poruchu, ktorá vedie k odumieraniu motorických neurónov. in silico FOCUS skonštruoval robustný klasifikačný model, ktorý mal 100 % presnosť pri identifikácii stavu obnovy modelových buniek.
Anomália napovie
Odborníci stále hľadajú nové, pre pacientov menej škodlivé liečebné postupy. Prekážkou je im však často nedostatok účinných skríningových technológií, ktoré by umožnili rozpoznať, či je liek vôbec účinný. Jedným z nádejných smerov je „koncept diskriminácie anomálií“. To znamená, že neuróny, ktoré reagujú na liečbu, majú nepatrné tvarové rozdiely v porovnaní s tými, ktoré na ňu nereagujú. Tieto jemné rozdiely je však ťažké rozoznať voľným okom. Počítačové technológie sú zas, čo sa týka analýzy, veľmi pomalé. Práve preto tím odborníkov z Nagojskej univerzity vyvinul technológiu in silico FOCUS.
Stačí niekoľko minút
Podľa autorov nová technológia umožňuje vysoko citlivé a stabilné hodnotenie účinkov terapeutických látok prostredníctvom analýzy zmien tvaru chorých modelových buniek oproti zdravým bunkám, ktoré nemožno za normálnych okolností rozlíšiť. Ide o mimoriadne účinnú skríningovú technológiu, ktorá dokáže predpovedať účinnosť liekov iba zhotovením snímok. Tým sa čas potrebný na analýzu a vyhodnotenie účinnosti liekov skracuje z niekoľkých hodín len na pár minút.
(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.Originálna štúdia: 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
