Scienza e Cultura

L’intelligenza artificiale ha creato modelli 3D completi di cellule per mostrare ai medici come si evolvono le malattie

I modelli mostreranno ai medici l'evoluzione delle malattie.

Cells

Non c’è dubbio che la medicina abbia fatto molti progressi; sappiamo molto di più sul funzionamento del corpo umano come mai prima d’ora. Guardare all’interno del corpo, tuttavia, rappresenta ancora una sfida. Si, abbiamo la possibilità di effettuare scansioni, o utilizzare microscopi che lasciano intravedere il funzionamento del corpo, me le informazioni che tali tecnologie offrono sono limitate. Per non parlare del fatto che possono anche danneggiare o alterare le cellule che un medico o un ricercatore stanno cercando di osservare. E’ particolarmente difficile vedere esattamente cosa succede alle singole cellule mentre combattono le malattie. Per ottenere una visione più completa di ciò che accade nelle singole cellule, i ricercatori dell’Allen Institute si sono rivolti all’intelligenza artificiale per creare il primo modello 3D completo di una cellula umana che mostra come tutti i diversi componenti e strutture si adattano a lavorare insieme.

 

Il modello mostra quali potrebbero essere le tipiche cellule staminali pluripotenti indotte dall’uomo (hiPSC). Per addestrare l’IA che l’ha generata, i ricercatori hanno effettuato scansioni dettagliate di migliaia di cellule: il loro strumento online, gratuito e aperto al pubblico, offre la possibilità di visualizzare in 3D 32.000 cellule. Con queste informazioni, l’intelligenza artificiale è stata in grado di generare un modello in grado di predire dove è più probabile trovare un organello o componente interno di una cellula e come i adatta al resto della cellula. Questo modello può prevedere dove questi organelli saranno trovati in ogni nuova cellula, purché sia fornita con un’immagine da un microscopio. I ricercatori hanno anche usato intelligenza artificiale per creare un modello probabilistico che induca a immaginare dove ci si possa aspettare di trovare quegli stessi organelli se dotati di dimensioni e forma di una cellula, insieme alla posizione del suo nucleo.

 

Questi modelli sono utili per medici e scienziati perché forniscono uno sguardo ravvicinato sugli effetti del cancro e di altre malattie sulle singole cellule. Alimentando l’AI con i dati e le immagini delle cellule tumorali, possono ottenere un quadro più completo di come la cellula e i suoi singoli componenti sono interessati. E questo può indicare come i medici possono aiutare ogni paziente con un trattamento su misura per la sua malattia.

Il team dell’Allen Institute spera che i loro strumenti possano aiutare a democratizzare la ricerca medica, migliorando l’assistenza sanitaria nelle aree sotto servite. Quindi i ricercatori stanno lavorando per migliorarli, creando modelli più completi, secondo NPR . Sperano di avere un database più ampio, pieno di modelli di più cellule, disponibile nei prossimi mesi.