<Физики Австралийского национального университета (ANU) объединили нанотехнологии, искусственный интеллект и молекулярную биологию, чтобы разработать новый метод, который ищет белковые маркеры болезни Альцгеймера в крови. Эти маркеры являются контрольными признаками ранней нейродегенерации, и раннее обнаружение на сегодняшний день является лучшей защитой, которая у нас есть, чтобы эффективно вмешаться в прогрессирование болезни Альцгеймера. Хотя лекарства от этой болезни не существует, 20-летний скачок первых симптомов может существенно изменить состояние здоровья.
Хотя большой объем исследований сосредоточен на разработке таргетных терапевтических средств для лечения поздних стадий болезни Альцгеймера, также достигнут значительный прогресс в области продвинутой диагностики.
«В настоящее время болезнь Альцгеймера в основном диагностируется на основе фактических данных. «Раннее выявление, которое жизненно важно для эффективного лечения, обычно предполагает инвазивное и дорогостоящее стационарное лечение», — сказал соавтор профессор Патрик Клут из Исследовательской школы физики АНУ. такие процедуры, как люмбальная пункция, которые могут быть тяжелыми для пациентов как физически, так и морально».
Исследователи разработали ультратонкий кремниевый чип, покрытый крошечными отверстиями нанометрового размера или твердотельными нанопорами. Затем небольшое количество крови помещается на чип, и посредством процесса транслокации через нанопоры можно выделить сложные смеси белков в крови. Затем чип был вставлен в устройство размером с телефон, где алгоритм искусственного интеллекта искал сигнатуры белков, соответствующие сигнатурам, связанным с ранним началом болезни Альцгеймера.
Классифицировав сигналы белков в кластеры на основе атрибутов сигналов, исследователи обнаружили, что модель обеспечивает как значительную, так и высокую степень точности (специфичность 96,4%) при идентификации комбинаций четырех белков, полученных машинным обучением. Поскольку белки содержат отдельные и индивидуальные генетические схемы, при наличии правильной технологии они могут играть гораздо большую роль в диагностической медицине.
«Если этот человек сможет узнать свой уровень риска настолько заранее, то у него будет достаточно времени, чтобы начать позитивные изменения в образе жизни и принять стратегии лечения, которые могут помочь замедлить прогрессирование заболевания», — сказал соавтор Шанкар Датт. , исследователь из АНУ.
Источник
