Израильские ученые создали ИИ-технологию для распознавания белков в клетках

Современная медицина всё больше опирается на точные методы диагностики и индивидуальный подход к лечению. Одним из важнейших направлений в этом процессе становится анализ работы белков — главных «рабочих лошадок» в клетках организма. Учёные из Института Вейцмана в Израиле сделали прорыв, разработав искусственный интеллект, способный по одному изображению распознавать десятки белков в живой клетке.

Искусственный интеллект в микробиологии и биотехнологии

До сих пор визуализировать белки в клетке можно было лишь ограниченно: максимум 3–4 одновременно. Это делалось с помощью флуоресцентных меток, каждая из которых подсвечивала конкретный белок. При попытке метить больше белков изображения начинали «сливаться» в кашу — отличить один сигнал от другого становилось невозможно.

Исследовательская команда под руководством доктора Лиат Керен решила использовать комбинаторный подход. Каждый белок они начали метить несколькими флуоресцентными метками одновременно, создавая уникальные световые "штрихкоды". Такой подход позволил, используя всего 5 меток, одновременно отслеживать 22 белка. В перспективе, с 10 метками, можно будет распознавать до 1023 белков. 

Однако прочитать эти штрихкоды на снимках оказалось крайне сложно. Тогда учёные обратились к глубокому обучению. Нейросеть обучили распознавать и разбирать сложные изображения с перекрывающимися сигналами. Для этого использовались миллионы снимков белков из лабораторий по всему миру. Эта технология, получившая название CombPlex, опубликована в авторитетном журнале Nature Biotechnology и обещает изменить подход к микроскопии, онкологии и молекулярной диагностике.

Технология будущего уже сегодня

CombPlex не требует сложного оборудования — достаточно обычного флуоресцентного микроскопа, который есть в большинстве медицинских учреждений. Это значит, что высокоточная молекулярная диагностикастановится доступной не только крупным научным центрам, но и обычным клиникам.

С помощью CombPlex можно не просто увидеть, какие белки присутствуют в клетке, но и понять, как взаимодействуют клетки в ткани, как устроена опухоль, какие клетки активны в иммунной системе и многое другое. Это критично для точной постановки диагноза, подбора лечения, оценки прогноза и контроля терапии — особенно при лечении онкологических заболеваний.

По словам доктора Керен, новая технология позволит в будущем заменить стандартные методы патологии, предоставляя врачам более полную и информативную картину. Это шаг к персонализированной медицине нового поколения.

Обратитесь в Израильские клиники за передовой диагностикой уже сегодня

В Манор Медикал Центре мы внимательно следим за последними достижениями медицины и технологий, внедряя их в нашу практику. Наши пациенты получают доступ к современной молекулярной диагностике. Мы сотрудничаем с ведущими израильскими лабораториями и научными центрами, чтобы предложить вам самые точные и инновационные решения для диагностики и лечения.

Запишитесь на консультацию в Манор Медикал Центр — получите квалифицированную помощь, основанную на науке будущего.