ИИ выявляет единичные больные клетки, Здоровье и современная медицина

Сопоставление новых когорт клеток здоровых людей и пациентов с COVID-19 на справочном атласе здоровых клеток.

Атлас клеток человека — это крупнейший в мире растущий справочный атлас отдельных клеток. Он содержит ссылки на миллионы клеток тканей, органов и стадий развития. Эти ссылки помогают врачам понять влияние старения, окружающей среды и болезней на клетку и, в конечном итоге, лучше диагностировать и лечить пациентов. Тем не менее, справочные атласы не обходятся без проблем. Наборы данных с одной ячейкой могут содержать ошибки измерения (эффект пакетной обработки), глобальная доступность вычислительных ресурсов ограничена, а совместное использование необработанных данных часто ограничено законом.

Исследователи из Helmholtz Zentrum München и Технического университета Мюнхена (TUM) разработали новый алгоритм под названием «scArches», сокращенно от хирургии одноклеточной архитектуры. Самое большое преимущество: «Вместо обмена необработанными данными между клиниками или исследовательскими центрами алгоритм использует трансферное обучение для сравнения новых наборов данных из одноклеточной геномики с существующими ссылками и, таким образом, сохраняет конфиденциальность и анонимность. Это также позволяет аннотировать и интерпретировать новые наборы данных. очень просто и радикально демократизирует использование одноклеточных справочных атласов », — говорит Мохаммад Лотфоллахи, ведущий ученый, занимающийся разработкой алгоритма.

Пример COVID-19

Исследователи применили scArches для изучения COVID-19 в нескольких образцах легких бронхов. Они сравнили клетки пациентов с COVID-19 со здоровыми образцами, используя одноклеточную транскриптомику. Алгоритм смог отделить больные клетки от эталонов и, таким образом, позволил пользователю точно определить клетки, нуждающиеся в лечении, как для легких, так и для тяжелых случаев COVID-19. Биологические различия между пациентами не повлияли на качество процесса картирования.

Фабиан Тайс: «Наше видение состоит в том, что в будущем мы будем использовать ссылки на клетки так же легко, как сейчас, для ссылок на геном. Другими словами, если вы хотите испечь торт, вы обычно не хотите пытаться придумывать свои собственные. рецепт — вместо этого вы просто посмотрите его в кулинарной книге. С помощью scArches мы формализуем и упрощаем этот процесс поиска «.

По материалам зарубежной прессы

5/5 - (3 голоса)