Espanjalaiset tutkijat ovat kehittäneet tekoälytyökalun, joka tunnistaa veren kantasolujen ikääntymisen. Vanheneminen tunnistetaan niiden DNA rakenteesta.
Barcelonassa kehitetty menetelmä voi tulevaisuudessa auttaa löytämään lääkkeitä, jotka hidastavat solujen vanhenemista ja parantavat ikääntyneiden ihmisten vastustuskykyä.
Tekoälytyökalu erottaa veren kantasoluja
Barcelonalainen tutkijaryhmä on kehittänyt ChromAgeNet-nimisen tekoälytyökalun, joka pystyy erottamaan nuorten ja vanhojen hiirten veren kantasoluja toisistaan analysoimalla niiden tumien kolmiulotteista rakennetta. Tutkimuksen tulokset on julkaistu Aging Cell -tiedelehdessä.
Tutkimusta johtivat Maria Carolina Florian Bellvitgen biolääketieteellisestä tutkimuslaitoksesta (IDIBELL) ja Paula Petrone Barcelonan supertietokonekeskuksesta (BSC-CNS) sekä ISGlobal-tutkimuslaitoksesta.
Ihmisen ikääntyessä elimistön kyky tuottaa uusia soluja ja korjata vaurioita heikkenee. Muutokset vaikuttavat myös veren kantasoluihin. Ne vastaavat uusien verisolujen muodostumisesta. Niiden toiminnan heikkeneminen voi osaltaan heikentää immuunijärjestelmää ja elimistön kykyä torjua sairauksia.
Tutkijat halusivat selvittää, voidaanko kantasolujen ikääntyminen tunnistaa niiden tumien rakenteesta ilman monimutkaisia molekyylitutkimuksia. ChromAgeNet analysoi solujen tumista otettuja kolmiulotteisia kuvia.
Tulos ei vielä riitä lääketieteelliseen diagnostiikkaan.
Kuvissa näkyy kromatiinin eli DNA:n ja siihen liittyvien proteiinien muodostaman rakenteen järjestäytyminen. Tutkijat havaitsivat, että nuorissa kantasoluissa kromatiini on tiiviisti pakkautunut erityisesti solutuman reunoille. Vanhoissa soluissa rakenne on hajanaisempi.
Tekoäly opetettiin tunnistamaan näitä eroja hiirten kantasolujen kuvista. Se pystyi luokittelemaan solut nuorista tai vanhoista hiiristä peräisin oleviksi keskimäärin noin 68 prosentin tarkkuudella.
Tulos ei vielä riitä lääketieteelliseen diagnostiikkaan, mutta tutkijoiden mukaan se osoittaa, että solujen ikääntymisestä voidaan saada tietoa niiden rakenteen perusteella. Menetelmässä käytetään DAPI-nimistä väriainetta, jolla solujen DNA saadaan näkyviin mikroskooppikuvissa.
Tutkijat käsittelivät vanhoja kantasoluja lääkeaineilla
Väriaine on edullinen ja yleisesti käytetty laboratorioissa. Tarkoituksena oli selvittää, pystyykö se tunnistamaan solujen iän niiden rakenteen perusteella. Tekoäly erotti nuoret ja vanhat solut toisistaan keskimäärin 68 prosentin tarkkuudella.
Seuraavaksi tutkijat käsittelivät vanhoja kantasoluja lääkeaineilla ja tutkivat, muuttiko käsittely solujen rakennetta. ChromAgeNetin avulla he pystyivät havaitsemaan, että joidenkin käsiteltyjen solujen rakenne alkoi muistuttaa nuorempia soluja.
Tulokset viittaavat siihen, että tekoälyä voitaisiin tulevaisuudessa käyttää apuna sellaisten lääkkeiden etsimisessä, joilla pyritään hidastamaan solujen ikääntymistä.
Lähde: Aging Cell -tiedelehti
Voit lisätä Staran Googlen ensisijaiseksi lähteeksi klikkaamalla tästä ja ruksittamalla laatikon. Voit myös lukea lisää tähän artikkeliin liittyvistä teemoista ja aiheista, kuten laboratorio, tekoäly, tutkija, tutkimus tai laajemmin samasta aihealueesta Terveys -osioistamme.
