Российская нейросеть научилась находить неизвестные типы клеток-вредителей

Российские ученые создали новую нейросетевую программу scParadise, предназначенную для автоматического определения типов клеток и предсказания их свойств на основе генетических данных. Разработка, показавшая в экспериментах точность 99,9%, поможет в понимании происхождения патологий у конкретных пациентов. Программа выложена в открытый доступ, сообщают РИА Новости.

Коллектив исследователей из МГУ им. Ломоносова, центра Гамалеи и ЦСП ФМБА России представили ИИ-платформу, которая различает подтипы клеток, влияющих на развитие патологий, но ранее недоступных для детального анализа. Для этого ученые обучили нейросеть на массиве данных, полученном из множества лабораторий. Искусственный интеллект проанализировал работу генов в миллионах клеток. Теперь он распознает их типы и предсказывает свойства с точностью до 99,9%. Нейросеть находит клетки, участвующие в развитии скрытых недугов. В частности, в эксперименте модель подтвердила существование трех совершенно новых подтипов иммунных клеток в жировой ткани.

Чтобы использовать программу, специалисты берут биоматериал пациента — это может быть обычный анализ крови, биопсия или фрагмент ткани, полученный во время операции. Из образца выделяют одиночные клетки и в виде раствора отправляют на процедуру секвенирования, которая показывает, какие именно гены проявляют активность в каждой клетке. Полученный цифровой генетический массив загружается в программу, и нейросеть автоматически выдает результат.

В процессе такой диагностики система выполняет важнейшую прикладную задачу: например, отличает раковые клетки от здоровых, а также выявляет конкретные иммунные клетки, которые запускают воспаление при ожирении. Понимание точной причины болезни на клеточном уровне позволит врачам уйти от малоэффективного симптоматического лечения. Ученые надеются, что это поможет разработать новые, более действенные препараты, которые будут точно находить свои цели в организме.

Новая программа доступна для специалистов из разных стран. Российские ученые разрабатывают, обучают и публикуют в открытом доступе все больше моделей для различных клеток, тканей и организмов — как человека, так и животных. Они необходимы для фундаментальных и прикладных исследований.

Фото: vectorfusionart @123RF.com