תאר לעצמך אצטדיון ספרטני עמוס 75,000 מעריצים, כולם לובשים גופיות ירוקות ולבנות – למעט אדם אחד בחולצה ירוקה ומוצקה. למצוא את אותו אדם יהיה קשה. כך קשה למדענים למצוא סמני מחלות – הנקראים סמנים ביולוגיים – בדם. ובמקום אצטדיון אחד, על החוקרים לחפש את המקבילה של 100,000 אצטדיונים בשווי מידע.
כדי להתמודד עם אתגר זה, צוות מחקר מאוניברסיטת מישיגן, בעבודה עם מדענים מאוניברסיטת אוגוסטה, מכון קרולינסקה ואוניברסיטת סטנפורד, השתמשו בננו -רפואה, בינה מלאכותית או AI, ושיטה ללימוד סיבה ותוצאה.
מטרתם הייתה למצוא סמנים ביולוגיים נדירים לסרטן הערמונית שהתפשט, ומצב שנקרא טרשת עורקים, הגורם לעורקים סתומים. ממצאי המחקר שלהם פורסמו לאחרונה ב כתב עת להנדסה כימיתו
תאים המושפעים מחלות מחלה מפרישים חלבונים וביומולקולות אחרות לזרם הדם. חלבונים אלה מספקים רמזים יקרי ערך לגבי מצבו הבריאותי של המטופל או מחלה, וניתן לאסוף אותם ולחקור אותם. לאחר שזוהו, הם סוללים את הדרך לקידום משמעותי בפיתוח טיפולים רפואיים בהתאמה אישית, או רפואה מדויקת. "
מורטזה מחמודי, פרופסור חבר, המחלקה לרדיולוגיה והתכנית לבריאות הדיוק במכללת MSU לרפואה אנושית
איך הם גילו את הגילוי
מחמודי הסביר כי "פלזמת דם אנושי מכילה חלבונים רבים ושונים, והחלבונים הנדירים ביותר הם אלה המכילים תובנות חשובות לגבי מחלות". "כדי להגדיל מידע מחלבוני הפלזמה הפחות שופעים, הצגנו חלקיקים קטנים – חלקיקים שננו שלא ניתן לראות בעין האנושית – לדגימות פלזמה. ואז רתמנו את AI וסיבתיות ממשית לנתח את התוצאות. כך אנו מזהים סמנים ביולוגיים פוטנציאליים לסרטן ערמונית גרורתי וטרשת טרשת.
"זו הפעם הראשונה ששימשו יחד ננו -רפואה, חלבון קורונה, AI וסיבתיות ממשית כדי לזהות סיבה למחלה", הוסיף. "אנו נרגשים מכיוון שלגילוי זה יש פוטנציאל לקדם גילוי מוקדם ולפתח טיפולים ממוקדים לסרטן הערמונית וטרשת עורקים."
חוקרי MSU מוחמד גאסמי, בורזו בונקדרפור ולינגליאנג סאן תרמו תרומה משמעותית למחקר זה, אמר מחמודי. מקורות המימון כוללים את איגוד הלב האמריקני, פרס מחקרי המחקר של תכנית לחקר סרטן הערמונית האמריקני, המכון הלאומי לסרטן והקרן הלאומית למדע.