Учени от MIT идентифицират състаряващи се клетки чрез оптични баркодове и изкуствен интелект

Изображение: Svetni.me / Авторско изображение

Научен екип от Масачузетския технологичен институт (MIT) създаде иновативен метод за откриване на състаряващи се клетки в живи тъкани, комбинирайки молекулярни оптични баркодове с алгоритми за компютърно зрение, съобщава MIT News [1].

Така наречените „зомби клетки“ (сенесцентни клетки) спират да се делят, но остават метаболитно активни и отделят възпалителни молекули, които увреждат околната здрава тъкан и ускоряват процесите на стареене и хронични заболявания [1].

Изображение: Svetni.me / ИИ генерирана инфографика

Прецизно оптично декодиране чрез невронни мрежи

Идентифицирането на тези клетки досега беше изключително бавно и изискваше унищожаване на тъканната структура. Учените от MIT решават този проблем чрез въвеждането на микроскопични баркодове, които се прикрепят към специфични протеинови маркери на стареенето.

Специално обучени невронни мрежи за дълбоко обучение анализират флуоресцентните изображения и мигновено декодират баркодовете [1]:

• Пространствено картографиране: Моделът локализира точните координати на сенесцентните клетки, запазвайки пространствения контекст на органа.

• Висока точност при нисък сигнал: Алгоритмите разпознават маркерите дори при слаба флуоресценция или фонов биологичен шум.

Перспективи пред терапиите за дълголетие

Новата технология открива път към ускорено тестване на сенелитици – медикаменти, насочени към селективното елиминиране на стареещите клетки.

Според изследователите възможността за наблюдение на клетъчното стареене в реални тъкани ще помогне за разработване на нови терапии срещу остеоартрит, белодробна фиброза и невродегенеративни заболявания.

Източници:

[1]: Unmasking “zombie cells” in aging tissue with an AI-powered barcode - MIT News