Niemieccy naukowcy zbadali próbki krwi zwierząt z zoo, by dowiedzieć się, jak rozwijają się choroby u ludzi, na przykład rak lub alzheimer. W swoich badaniach wykorzystali uczenie maszynowe
Za pomysłem stoi między innymi profesor Andreas Keller z Centrum Bioinformatyki Uniwersytetu Kraju Saary. Bioinformatyka polega na opracowaniu algorytmów i oprogramowania do symulacji procesów biochemicznych i analizy molekularnych danych biologicznych.
Od anakondy po kangura
– Potrzebujemy danych z ogrodu zoologicznego aby zrozumieć, które markery są zachowane ewolucyjnie. Te markery są potencjalnie lepszymi kandydatami na biomarkery – wyjaśnia nam prof. Keller.
Badaczom chodzi o zastosowanie wzorców genetycznych, które są ewolucyjnie zachowane we krwi ludzi i zwierząt od tysięcy lat. Wzorce ustalano na podstawie analizy 21 próbek krwi od 19 gatunków zwierząt z zoo w Saarbrücken i Neunkirchen, np. anakondy, kangura i pingwina Humboldta.
Naukowiec przyznał w artykule na Phys.org, że „pomiar profili molekularnych krwi zwierząt nigdy wcześniej nie był przeprowadzany w ten sposób”.
SI ma więcej wzorców
Dotychczas, aby ułatwić diagnozę guza płuca lub choroby Alzheimera i Parkinsona lekarze badali znaczniki biologiczne występujące w ludzkiej krwi. Teraz nowością jest to, że badacze przeanalizowali krew zwierząt. Dlaczego? Żeby dostarczyć więcej wzorców genetycznych uczącej się sztucznej inteligencji.
Potrzebujemy danych z ogrodu zoologicznego aby zrozumieć, które markery są zachowane ewolucyjnie.
Bioinżynierowie szukali w próbkach markerów wskazujących na wczesny etap choroby. „Mikro-RNA są do tego odpowiednie” – uważa Andreas Keller. Są to krótkie odcinki specyficznych cząsteczek, które odgrywają ważną rolę w kontroli genów. Udział różnych mikro-RNA w komórkach krwi zależy od stanu zdrowia człowieka.
Wspólnie z innymi klinicznymi bioinformatykami prof. Keller już wcześniej opracował specjalne programy komputerowe wykorzystujące podobne biomarkery dla przewidywania innych chorób, takich jak rak. Za ich pomocą można zidentyfikować z dużej sumy te mikro-RNA, które faktycznie niezawodnie wskazują na początek schorzenia.
Teraz młodzi
Obecnie prof. Keller pracuje w Dolinie Krzemowej nad wczesnym identyfikowaniem chorób prowadzących do demencji. Uczony otrzymał na ten projekt milion dolarów z Fundacji Schallera-Nikolicha w Heidelbergu.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=_Of1e4QnxzE
Źródło: Frontiers / YouTube
Wspólnie z partnerami z USA we krwi młodych ludzi poszukuje substancji czynnych, które powodują, że starzeją się wolniej. Chcą wykorzystać najbardziej obiecujące próbki krwi jako podstawę nowych leków do leczenia choroby Alzheimera. Jeden z wiodących światowych ekspertów w dziedzinie gerontologii Tony Wyss-Coray pięć lat temu odkrył, że krew młodych myszy może odmłodzić mózg starych osobników.
– Zbiory danych, które generujemy, stale rosną i stają się coraz bardziej złożone. Z pewnością potrzebujemy pomocy komputerów, aby wesprzeć analizę, stosując podejście biostatystyczne, uczenie maszynowe lub sztuczną inteligencję. W końcu jednak ważne jest, aby inteligencja ludzka była wykorzystywana do programowania komputerów we właściwy sposób oraz do wydobywania informacji biologicznych i diagnostycznych ze złożonych danych. Jedno jest pewne: ilość danych, które dziś otrzymujemy, nie mogłaby być obsługiwana bez komputerów, które wspierają naszą pracę – mówi prof. Keller portalowi Sztucznainteligencja.org.pl.
Demencja, której najczęstszą postacią jest choroba Alzheimera, to jedno z największych wyzwań zdrowotnych. Na różnego typu choroby otępienne cierpi około 500 tys. Polaków, w tym 310 tysięcy ma chorobę Alzheimera. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) szacuje, że demencja występuje już u 50 mln ludzi na świecie.