مثير للإعجاب

منصة يحركها الذكاء الاصطناعي تحلل مسببات الأمراض بدقة مثل الخبراء

منصة يحركها الذكاء الاصطناعي تحلل مسببات الأمراض بدقة مثل الخبراء

يمكن لمنصة جديدة تعتمد على الذكاء الاصطناعي أن تحلل كيف تصيب مسببات الأمراض خلايانا بنفس الدقة مثل عالم الأحياء المدربين تدريباً عالياً. المنصة التي طورها علماء في معهد فرانسيس كريك وجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ، وهي منصة تسمى HRMAn ("هيرمان") ، ستساعد علماء الأحياء في التشخيص والبحث.

راجع أيضًا: قد تكون تطبيقات الهاتف السبعة هذه التي تعمل بالذكاء الاصطناعي هي مستقبل الرعاية الصحية

HRMAn ، المعروفة باسمها الكامل ، استجابة المضيف لتحليل الميكروبات ، أصبحت مفتوحة المصدر وسهلة الاستخدام. يمكن تغيير المنصة لمسببات الأمراض المختلفة ، بما في ذلك السالمونيلا المعوية.

HRMAn woks أثناء نوم الخبراء

يعمل HRMAn باستخدام الشبكات العصبية العميقة للعثور على أنماط معقدة في صور تفاعلات الخلايا الممرضة والبشرية ("المضيف"). إنه قادر على تحديد نفس الخصائص التي يحللها العلماء يدويًا.

تقول إيفا: "ما كان في السابق مهمة يدوية تستغرق وقتًا طويلاً لعلماء الأحياء يأخذنا الآن بضع دقائق على جهاز كمبيوتر ، مما يمكننا من معرفة المزيد عن مسببات الأمراض المعدية وكيفية استجابة أجسامنا لها ، بشكل أسرع وأكثر دقة". Frickel ، قائد المجموعة في Crick ، ​​الذي قاد المشروع.

"يمكن لـ HRMAn في الواقع رؤية تفاعلات المضيف مع الممرض مثل عالم الأحياء ، ولكن على عكسنا ، لا يتعب ويحتاج إلى النوم!"

لاظهار قوة هيرمان ، استخدمها فريق المشروع لتحليل استجابة الجسم للتوكسوبلازما جوندي. يرتبط هذا الطفيلي بشكل أكثر شهرة بالقطط وخاصة أنبوب القطط. يُعتقد أن أكثر من ثلث سكان العالم يحملون التوكسوبلازما جوندي.

يمكن للدراسة الاختبارية تحديد موقع الطفيليات بسرعة داخل الخلايا

من أجل الدراسة الاختبارية ، جمع الباحثون في منشأة Crick's High Product Screening أكثر من 30000 صورة مجهرية لخمسة أنواع مختلفة من الخلايا البشرية المصابة بالتوكسوبلازما وحملوها في HRMAn لتحليلها. تمكنت HRMAn بعد ذلك من اكتشاف وتحليل أكثر من 175000 مقصورة خلوية تحتوي على مسببات الأمراض.

يمكن أن تزود مستخدميها بمعلومات مفصلة حول عدد الطفيليات لكل خلية ، وموقع الطفيليات داخل الخلايا ، وعدد بروتينات الخلية التي تفاعلت مع الطفيليات ، من بين متغيرات أخرى.

يقول Artur Yakimovich ، باحث مشارك في مختبر Jason Mercer في MRC LMCB في UCL والمؤلف الأول المشارك للدراسة: "فشلت المحاولات السابقة لأتمتة تحليل صورة المُمْرِض للمضيف في التقاط هذا المستوى من التفاصيل".

"باستخدام نفس أنواع الخوارزميات التي تشغل السيارات ذاتية القيادة ، أنشأنا نظامًا أساسيًا يعزز دقة تحليل البيانات البيولوجية بكميات كبيرة ، مما أحدث ثورة في ما يمكننا القيام به في المختبر. تصبح خوارزميات الذكاء الاصطناعي مفيدة عندما تكون المنصة بتقييم البيانات المستندة إلى الصور بطريقة يقوم بها متخصص مدرب. كما أنها سهلة الاستخدام حقًا ، حتى بالنسبة للعلماء الذين ليس لديهم معرفة كافية بالشفرات. "

مفتوح المصدر وسهل الاستخدام

تعني طبيعة الأداة مفتوحة المصدر وسهلة الاستخدام أنه يمكن أن يكون لها مجموعة واسعة من التطبيقات في الطب والبحث.

يقول دانيال فيش ، دكتوراه في كريك: "يستخدم فريقنا HRMAn للإجابة على أسئلة محددة حول تفاعلات المضيف الممرض ، لكن لها آثار بعيدة المدى خارج المجال أيضًا". الطالب والمؤلف الأول المشارك للدراسة.

"يمكن لـ HRMAn تحليل أي صورة مضان ، مما يجعلها ذات صلة بالعديد من مجالات البيولوجيا المختلفة ، بما في ذلك أبحاث السرطان."


شاهد الفيديو: مشروع نيون: ذكاء اصطناعي بشري في العالم الحقيقي (شهر نوفمبر 2021).