Представьте себе стадион, заполненный 75 000 болельщиками, одетыми в зелено-белые майки, — за исключением одного человека в полностью зелёной рубашке. Найти этого человека было бы непросто. Именно так сложно учёным обнаружить маркеры заболеваний, называемые биомаркерами, в крови. И вместо одного стадиона исследователям приходится искать информацию, эквивалентную 100 000 стадионов.
Чтобы решить эту задачу, исследовательская группа из Мичиганского государственного университета совместно с учёными из Университета Огасты, Каролинского института и Стэнфордского университета использовала наномедицину, искусственный интеллект (ИИ) и метод изучения причинно-следственных связей.
Их цель — найти редкие биомаркеры для метастатического рака простаты и состояния, называемого атеросклерозом, которое вызывает закупорку артерий. Результаты их исследований недавно были опубликованы в журнале Chemical Engineering Journal.
«Клетки, поражённые болезнью, выделяют в кровоток белки и другие биомолекулы», — сказал Мортеза Махмуди, доцент кафедры радиологии и программы точного здравоохранения в Колледже медицины человека при Мичиганском государственном университете. «Эти белки дают ценные сведения о состоянии здоровья пациента или заболевании, и их можно собирать и изучать. После идентификации они открывают путь для значительного прогресса в разработке персонализированных медицинских методов лечения или точной медицины».
«Плазма крови человека содержит множество различных белков, и самые редкие белки содержат ценную информацию о заболеваниях», — пояснил Махмуди. «Чтобы увеличить объём информации, полученной из менее распространённых белков плазмы, мы ввели в образцы плазмы наночастицы — маленькие частицы, которые невозможно увидеть человеческим глазом. Затем мы использовали ИИ и анализ причинно-следственных связей для анализа результатов. Так мы идентифицируем потенциальные биомаркеры для метастатического рака простаты и атеросклероза».
«Впервые наномедицина, белковая корона, ИИ и анализ причинно-следственных связей были использованы вместе для определения причины заболевания», — добавил он. «Мы воодушевлены, потому что это открытие может способствовать раннему выявлению и разработке целевых методов лечения рака простаты и атеросклероза».
Значительный вклад в это исследование внесли исследователи из Мичиганского государственного университета Мохаммад Гассеми, Борзу Бонакдарпур и Лянлян Сунь, сказал Махмуди.
Предоставлено Мичиганским государственным университетом