Szemfolyadékból diagnosztizál a mesterséges intelligencia
Amerikai tudósok a szemfolyadékból azonosítják a molekuláris életkort és a súlyos betegségeket, mint például a Parkinson-kórt és a cukorbetegséget.
A Stanford Egyetem kutató szemészei biopszia nélkül képesek a páciensek szeméből szemfolyadékot kinyerni, amelyet mesterséges intelligencia segítségével elemeznek. Az eljárás egy régi orvosi tapasztalaton alapul, miszerint a szem pontos információkat szolgáltat az egyén betegségeiről. A modern orvostudomány ezt a gondolatot úgy fejlesztette tovább, hogy a szemfolyadékban található fehérjéket vizsgálják kémiai és molekuláris úton.
Utóbbival csak az a gond, hogy a biopszia, azaz a folyadék kinyerése károsíthatja a szemet, illetve számos fehérje még így is rejtve marad a kutatók előtt. Elsősorban azért, mert a szövetminta rendkívül kisméretű, és sok fehérje forrássejtjeit képtelenség azonosítani. Az is nehézség, hogy néhány súlyos betegség “fehérjelenyomata” csak a halál után mutatható ki, mint például a Parkinson-kóré.
Hogy a problémát megoldják, a Stanford kutatói az egyetem adatbázisában található, 120 betegtől származó szemfolyadék-mintákat elemeztek. A közel 6 ezer, a szem különböző sejttípusaihoz tartozó fehérjét mesterséges intelligencia segítségével kiértékelték. Ez azt jelenti, hogy minden egyes fehérjét a sejttípusához tudtak visszavezetni.
A kutatók ezután egy mesterséges intelligencia alapú gépi tanulási modell segítségével létrehoztak egy "proteomikai órát", amely 26 fehérje alapján képes megjósolni a szem molekuláris korát. A modell pontos volt az egészséges szemek esetében, de kimutatta, hogy a diabéteszes retinopátia és a szem gyulladásos betegségei esetében bizonyos sejttípusoknál gyorsabb öregedést okoz. A súlyos diabéteszes retinopátiában szenvedő emberek szeme például 30 évvel idősebb volt a kronológiai koruknál. Az öregedés ezen jelei néha már a betegség tüneteinek megjelenése előtt is láthatóak voltak, és a kezelés után is fennmaradtak. Sőt, a kutatóknak sikerült a Parkinson-kór lenyomatait is kimutatni, ami a minél korábbi diagnózisban és a betegség előrehaladásának nyomon követésében is óriási jelnetőségű.
A kutatók szerint az eredményeik azt jelzik, hogy az öregedés nem egységes a szervekben vagy sejtekben, és ez hatással lehet a precíziós orvoslásra és a klinikai vizsgálatokra. A betegek szemfolyadéka molekuláris mintázata és érintett sejttípusai alapján történő vizsgálata hatékonyabbá tehetné a gyógyítást, a klinikai eredményeket és a megfelelő gyógyszerek kiválasztását.
Hozzátették: következő lépésként még több betegből és szembetegségből származó mintákat szeretnének elemezni, illetve módszerük más, nehezen mintavételezhető szövetekre is alkalmazható lenne. Beleértve például az agyvelőfolyadékból vett folyékony biopsziát az agy tanulmányozására vagy diagnosztizálására, az ízületek tanulmányozására szolgáló ízületi folyadékot, illetve a vesék tanulmányozására szolgáló vizeletet.
