Inteligența artificială folosită pentru a semnaliza apariția și răspândirea agenților patogeni

A apărut un nou instrument medical, care poate determina dacă tulpinile emergente ale bacteriei Salmonella sunt mai susceptibile de a provoca mai degrabă infecții sanguine extrem de periculoase decât toxiinfecții alimentare.
Instrumentul de învățare automată a fost creat de un cercetător de la Wellcome Sanger Institute și colaboratorii săi de la University of Otago, Noua Zeelandă și the Helmholtz Institute for RNA-based Infection Research. Modelul de învățare automată accelerează procesul de identificare al modificărilor genetice care stau la baza noilor tipuri invazive de Salmonella, fapt de interes public în privința sănătații.

Instrumentul ar putea fi util pentru a semnala bacterii periculoase înainte ca acestea să provoace un focar în spitale sau la scară globală. Oamenii de știință din întreaga lume folosesc cunoștințele de genetică pentru a înțelege mai bine bacteriile care cauzează infecții, modul în care se răspândesc bolile, cum bacteriile dezvoltă rezistență la medicamente și ce tulpini de bacterii pot provoca adevărate focare.

Grupul de bacterii cunoscut sub numele de Salmonella include multe tipuri diferite care variază în funcție de gravitatea bolii pe care o provoacă.
Unele tipuri de Salmonella provoacă toxiinfecții alimentare, afecțiune cunoscută sub numele de Salmonella gastrointestinală, în timp ce altele determină afecțiuni mai grave, prin răspândirea dincolo de intestin, cum ar fi Salmonella Typhi, care provoacă febră tifoidă. Modelul de învățare automată este utilizat pentru a înțelege modificările genetice care au loc și care, în final, determină dacă o tulpină de Salmonella enterica va provoca intoxicații alimentare sau infecții mult mai grave.

Cercetatorii au construit acest algoritm ce analizează care dintre mutații joaca un rol esențial pentru a putea determina ce fel de infecție se va produce în organism în momentul contaminării acestuia cu bacteria Salmonella.

Odată aplicat tulpinilor de Salmonella care apar în prezent în Africa Subsahariană, instrumentul a evidențiat în mod corect existența a două tipuri de infecții care apar în mod obișnuit (Salmonella Enteritidis și Salmonella Typhimurium), care sunt mai periculoase și sunt asociate unui număr mai mare de infecții ale sângelui. Aceste infecții se complică la persoane cu sistemul imunitar slăbit, cum ar fi cele cu HIV.

„Instrumentul medical reprezintă un avans tehnologic important deoarece, față de alte metode, nu doar caută gene si mutații, ci caută și efectele pe care aceste mutații le pot produce. Asta va ajuta cu siguranță la descoperirea unor tratamente mai eficiente în viitor.”, afirmă Dr. Lars Barquist, co-autor al cercetării de la Helmholtz Institute for RNA-based Infection Research, din Germania.

„Folosim deja noua descoperire pentru a căuta diferențe-cheie în tulpinile de Salmonella Typhi care circulă în Asia, comparativ cu cele din Africa. Este mai eficient decât a demara acest gen de cercetare prin compararea manuală a genomului diferitelor tulpini de bacterii, care poate dura săptămâni sau chiar luni întregi. Acum putem identifica în câteva secunde modificările genetice din spatele tulpinilor bacteriene emergente, având posibilitatea de a studia focarele în timp util pentru a avertiza serviciile de sănătate publică și pentru controlul sau preveniția bolilor. ”, afirmă Dr Nicholas Feasey de la Liverpool School of Tropical Medicine.

Sursa: Science Daily