Наночастицы, покрытые молекулярными сенсорами, могут быть использованы для диагностики в домашних условиях.
Исследователи из Массачусетского технологического института и Microsoft использовали искусственный интеллект для создания молекулярных сенсоров, способных обнаруживать ранние признаки рака с помощью анализа мочи.
Исследователи разработали модель искусственного интеллекта для создания коротких белков, которые являются мишенью для ферментов, называемых протеазами, которые чрезмерно активны в раковых клетках. Наночастицы, покрытые этими белками, называемыми пептидами, могут испускать сигнал, если при попадании в кровоток они сталкиваются с протеазами, связанными с раком: протеазы отщепляют пептиды, которые затем образуют молекулы-репортеры, выводящиеся с мочой.
Сангита Бхатия, выпускница 1993 года (магистр наук, доктор философии, 1997 год), старший автор статьи о работе, проведенной совместно с ее бывшей студенткой Авой Амини (выпускница 2016 года), ведущим научным сотрудником Microsoft Research, возглавляла команду MIT, которая более десяти лет назад выдвинула идею создания таких частиц. Однако в более ранних попытках для идентификации пептидов, которые расщеплялись бы определенными протеазами, использовались методы проб и ошибок, и результаты могли быть неоднозначными. С помощью ИИ пептиды можно проектировать в соответствии с конкретными критериями.
«Если мы знаем, что определенная протеаза действительно играет ключевую роль в развитии определенного вида рака, и мы можем оптимизировать сенсор, чтобы он был высокочувствительным и специфичным к этой протеазе, то это даст нам отличный диагностический сигнал», — говорит Амини.
В настоящее время лаборатория Бхатиа работает с ARPA-H над созданием домашнего набора, который потенциально может выявлять 30 типов рака на ранней стадии. Пептиды, разработанные с использованием этой модели, также могут быть включены в состав противораковых препаратов.
Источник: www.technologyreview.com
