Inteligența artificială prezice care cheie a sistemului imun deschide lacătele coronavirusului

Folosind un model de inteligență artificială (IA) dezvoltat la Universitatea Aalto și Universitatea din Helsinki, cercetătorii pot depista țintele celulelor imune și pot afla ce globule albe recunosc SARS-CoV-2. Modelul are aplicații variate legate de înțelegerea funcției sistemului imun în infecții, boli autoimune și cancer.

Sistemul imun se bazează pe abilitatea globulelor albe de a identifica cu acuratețe agenții patogeni ai bolilor și de a iniția o reacție de apărare împotriva lor. În plus, rețin și recunosc toți patogenii cu care au interacționat în trecut, acesta fiind și principiul eficacității vaccinurilor. Sistemul imun adaptativ este reprezentat de limfocitele B care produc anticorpi împotriva patogenilor și de limfocitele T, care au rol esențial în distrugerea celulelor canceroase și a celor infectate viral. Dozarea anticorpilor în laborator se face printr-o metodă relativ simplă, în timp ce identificarea țintelor limfocitelor T s-a dovedit dificilă, în ciuda studiilor extensive.

Inteligența artificială ajută la identificarea noilor perechi „cheie-lacăt”

Limfocitele T își identifică țintele pe principiul „cheie și lacăt”, receptorul de pe suprafața limfocitelor T fiind cheia, iar lacătul este proteina prezentată de celulele infectate. Se estimează că o persoană are mai multe chei ale limfocitelor T decât numărul stelelor din Calea Lactee, astfel cartografierea țintelor limfocitelor T în laborator este foarte dificilă. Pentru a facilita acest demers, cercetătorii au creat un model de IA bazat pe cuplurile „cheie-lacăt” deja cunoscute, care poate prezice țintele încă neinvestigate ale limfocitelor T. Modelul este flexibil și poate fi aplicat oricărui patogen dacă există deja suficiente perechi „cheie-lacăt” produse experimental. Modelul a putut fi aplicat inclusiv virusului SARS-CoV-2 atunci când au fost identificate un număr suficient de cupluri „cheie-lacăt”. În plus, au fost studiate limfocitele T care recunosc virusul gripal A, HIV și virusul hepatitic B. Au fost analizate inclusiv limfocitele T implicate în patogenia hepatitei B, care și-au pierdut capacitatea distructivă după progresia hepatitei către carcinom hepatocelular.

O nouă viață pentru informațiile publicate folosind modele noi de inteligență artificială

Modelele de IA sunt subiecte de cercetare cost-eficiente pentru că pot folosi cohorte de pacienți deja publicate pentru a obține informații noi despre acestea. Studiul de față a facilitat, printre altele, înțelegerea intensității răspunsului imun în funcție de țintele lui.

sursa: Science Daily
foto: Mostphotos