AI en nanomedicine werken samen om zeldzame biomarkers te vinden voor uitgestrekte kanker en atherosclerose

Stel je een stadion voor boordevol 75.000 fans, allemaal met groene en witte truien – behalve één persoon in een massief groen shirt. Het vinden van die persoon zou moeilijk zijn. Dat is hoe moeilijk het is voor wetenschappers om ziektemarkeringen te vinden – biomarkers – in het bloed. En in plaats van één stadion moeten onderzoekers het equivalent van 100.000 stadions aan informatie zoeken.

Om deze uitdaging aan te gaan, gebruikte een onderzoeksteam van de Michigan State University, die samenwerkte met wetenschappers van Augusta University, Karolinska Institute en Stanford University, nanomedicine, kunstmatige intelligentie of AI, en een methode om oorzaak en gevolg te bestuderen.

Hun doel was om zeldzame biomarkers te vinden voor prostaatkanker die zich heeft verspreid, en een aandoening genaamd atherosclerose, die verstopte slagaders veroorzaakt. Hun onderzoeksresultaten waren onlangs gepubliceerd in de Chemical Engineering Journal.

“Cellen die worden getroffen door ziekte scheiden eiwitten en andere biomoleculen in de bloedbaan,” zei Morteza Mahmoudi, universitair hoofddocent bij het Department of Radiology en het Precision Health Program in het MSU College of Human Medicine. “Deze eiwitten bieden waardevolle aanwijzingen over de gezondheidstoestand of ziekte van een patiënt, en ze kunnen worden verzameld en bestudeerd. Eenmaal geïdentificeerd, effenen ze de weg voor een belangrijke vooruitgang bij de ontwikkeling van gepersonaliseerde medische behandelingen of precisiegeneeskunde.”

Hoe ze de ontdekking hebben gedaan

“Menselijk bloedplasma bevat veel verschillende eiwitten, en de zeldzaamste eiwitten zijn degenen die waardevolle inzichten in ziekten bevatten,” legde Mahmoudi uit. “Om informatie van de minder overvloedige plasma -eiwitten te vergroten, hebben we kleine deeltjes geïntroduceerd – niet -niet -partijen die niet met het menselijk oog kunnen worden gezien – tot plasmamonsters. Vervolgens hebben we AI en feitelijke causaliteit gebruikt om de resultaten te analyseren. Dit is hoe we potentiële biomarkers identificeren voor metastatische prostaatkanker en atherosclerose.

“Het is de eerste keer dat nanomedicine, eiwitcorona, AI en werkelijke causaliteit samen zijn gebruikt om een ​​oorzaak van ziekte te identificeren,” voegde hij eraan toe. “We zijn enthousiast omdat deze ontdekking het potentieel heeft om vroege detectie te bevorderen en gerichte therapieën te ontwikkelen voor prostaatkanker en atherosclerose.”

MSU -onderzoekers Mohammad Ghassemi, Borzoo Bonakdarpour en Liangliang Sun hebben een belangrijke bijdrage geleverd aan dit onderzoek, zei Mahmoudi.