ИИ и наномедицина нашли биомаркеры рака простаты и атеросклероза в крови

Среди миллионов белков в крови найти нужный — все равно что заметить одного болельщика в толпе стадиона. Команде ученых удалось сделать это, объединив наномедицину, искусственный интеллект и анализ причинно-следственных связей.
Автор Наука Mail
Пробирки для анализа крови
Ученые нашли способ обнаруживать признаки рака и атеросклероза в крови, используя ИИ. Это может изменить раннюю диагностику болезней.Источник: Unsplash

Исследование проводилось учеными из Мичиганского государственного университета под руководством профессора Мортеза Махмуди. Их цель — найти редкие биомаркеры: белки, которые появляются в крови при метастатическом раке простаты и атеросклерозе. Статья опубликована в Chemical Engineering Journal.

Ученые добавили к образцам плазмы крови наночастицы — они собирают вокруг себя редкие белки в так называемую белковую корону. Затем данные анализировались с помощью искусственного интеллекта, способного не просто находить закономерности, но и устанавливать причинно-следственные связи.

Схема открытия
Как ИИ и наночастицы помогают находить редкие биомаркеры. Ученые исследовали плазму крови пациентов с разными формами рака простаты (метастатический и локализованный) и с/без атеросклероза. Сначала к плазме добавили полистирольные наночастицы — на них образуется так называемая «протеиновая корона» из белков. Эти белки проанализировали с помощью масс-спектрометрии, машинного обучения и причинно-следственного анализа. Так удалось выделить ключевые белки, связанные с обоими заболеваниями. Один из них — TBXAS1 — может быть важным биомаркером и целью для терапии.Источник: Chemical Engineering Journal

Это позволило отличить биомаркеры, связанные с конкретным заболеванием, от тех, что просто случайно присутствуют в крови. Впервые такой подход объединяет наномедицину, ИИ и причинный анализ для поиска механизмов болезни.

Клетки, пораженные болезнью, выделяют белки в кровь. Если их найти — можно понять, что именно происходит в организме. Это шаг к настоящей точечной медицине.
Мортеза Махмуди
доцент

Существующие методы диагностики рака простаты и сердечно-сосудистых заболеваний часто запаздывают или дают ложные результаты. Новый подход может привести к раннему выявлению болезни — еще до первых симптомов. Также это открывает путь к терапии, нацеленной на индивидуальные белковые профили пациента.

Ранее мы рассказывали о том, что ученые обнаружили антитела ламы, которые подавляют COVID и его варианты.