Учёные Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова разработали программу, способную автоматически распознавать типы клеток, отличать злокачественные от здоровых и выявлять иммунные клетки, провоцирующие хроническое воспаление при ожирении. Разработка может стать основой для создания персонализированных методов лечения заболеваний.

Как работает новая система

Программа scParadise, созданная исследовательским коллективом из Медицинского научно-образовательного института МГУ, Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи Минздрава России и Центра стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками ФМБА России, использует уникальные архитектуры нейросетей. Эти модели обучены на данных секвенирования одиночных клеток, собранных из различных лабораторий по одной и той же ткани.

Обучение на множественных данных

По словам младшего научного сотрудника Научно-исследовательской лаборатории генных и клеточных технологий МГУ Елизаветы Чечехиной, все собранные данные были объединены в единый массив, пригодный для обучения искусственного интеллекта. Такой подход позволил повысить точность распознавания даже самых мелких подтипов клеток.

Практическое применение

Разработка позволяет анализировать биологические образцы, полученные из крови, биопсии или во время операции. Клетки из фрагмента ткани выделяются в виде суспензии и проходят процедуру секвенирования, которая показывает активность генов в каждой клетке. На основе этих данных программа определяет их принадлежность к тому или иному типу.

Точность и новые открытия

В экспериментах система продемонстрировала точность на уровне 99,9 процента. Благодаря ей учёные впервые экспериментально подтвердили существование трёх ранее неизвестных подтипов иммунных клеток в жировой ткани, предсказанных моделью. Это открывает путь к более глубокому пониманию механизмов развития заболеваний.

Доступность и развитие

scParadise доступна для бесплатного скачивания и использования научным сообществом по всему миру. Команда постоянно развивает платформу, добавляя новые модели для различных тканей, организмов — как человека, так и животных. Исследователи из разных стран могут применять её в фундаментальных и прикладных исследованиях.

Перспективы для медицины

Система позволяет выявлять индивидуальные особенности патологических процессов у пациентов, что даёт возможность разрабатывать целенаправленные терапевтические стратегии. Учёные надеются, что новый инструмент вызовет интерес у врачей и станет важным шагом в развитии персонализированной медицины.

Исследование проводилось при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 25-75-30005). Результаты опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.

По материалам: Ria.ru