ИИ позволил выявить новые клеточные признаки болезни Паркинсона
Исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature Communications, представляет новую платформу для обнаружения клеточных признаков болезни, которая объединяет роботизированные системы для изучения клеток пациента с методами искусственного интеллекта для анализа изображений.
Используя свою автоматизированную платформу клеточных культур, ученые из Научно-исследовательского института NYSCF в сотрудничестве с Google Research успешно выявили новые клеточные признаки болезни Паркинсона путем создания и профилирования более миллиона изображений клеток кожи из когорты 91 пациента и здоровых контрольных групп.
"Традиционные методы поиска лекарств работают не очень хорошо, особенно для таких сложных заболеваний, как болезнь Паркинсона", - отметила генеральный директор NYSCF Сьюзан Л. Соломон, JD. "Роботизированная технология, созданная NYSCF, позволяет нам генерировать огромное количество данных от больших групп пациентов и обнаруживать новые признаки болезни, что является совершенно новой основой для поиска лекарств, которые действительно работают".
"Это идеальная демонстрация возможностей искусственного интеллекта для исследования заболеваний", - добавил Марк Берндл, инженер-программист Google Research. "У нас было очень продуктивное сотрудничество с NYSCF, особенно потому, что их передовые роботизированные системы создают воспроизводимые данные, которые могут дать надежные выводы".
В исследовании использовалось огромное хранилище клеток пациентов и современная роботизированная система NYSCF - NYSCF Global Stem Cell Array - для профилирования изображений миллионов клеток 91 пациента с болезнью Паркинсона и здоровых людей. Ученые использовали массив для выделения и расширения клеток кожи, называемых фибробластами, из биоптатов кожи, пометили различные части этих клеток с помощью техники, называемой Cell Painting, и создали тысячи высококонтентных изображений с помощью оптической микроскопии.
Полученные изображения поступали в непредвзятую систему анализа изображений, управляемую искусственным интеллектом, которая выявляла особенности изображений, характерные для клеток пациентов, которые можно было использовать для их отличия от здоровых контрольных клеток.
"Эти методы искусственного интеллекта позволяют определить, что общего между клетками пациентов, которые могут быть не видны в других случаях", - говорит Сэмюэль Дж. Янг, научный сотрудник Google Research. "Важно также то, что алгоритмы непредвзяты - они не опираются на какие-либо предварительные знания или предубеждения о болезни Паркинсона, поэтому мы можем обнаружить совершенно новые признаки болезни".
Выявленные командой признаки болезни Паркинсона теперь могут быть использованы в качестве основы для проведения скрининга лекарственных препаратов на клетках пациентов, чтобы выяснить, какие лекарства могут устранить эти признаки.
