Naujas dirbtinio intelekto įrankis padėjo mokslininkams itin detaliai pamatyti, kaip nutukimas veikia visą organizmą ląstelių lygiu. Tyrėjai teigia, kad žala apima gerokai daugiau nei riebalinį audinį ir gali paliesti kelias organų sistemas vienu metu.
Tyrimas paskelbtas žurnale „Nature“, jį atliko Helmholtz Munich ir Liudviko Maksimiliano universiteto Miunchene mokslininkai su partneriais. Jie sukūrė DI sistemą „MouseMapper“, kuri formuoja viso kūno trimatį atlasą ir vienoje analizėje atpažįsta dešimtis milijonų struktūrų.
Kaip sudaromas viso kūno žemėlapis
Atlasą tyrėjai kūrė naudodami peles: nervų ir imuninės sistemos ląstelės buvo pažymėtos fluorescenciniais žymenimis. Vėliau pritaikytos audinių skaidrinimo technologijos, kurios padaro kūną optiškai skaidrų, bet išsaugo švytinčius signalus.
Tuomet buvo atlikti viso kūno didelės raiškos trimačiai skenavimai šviesos lakšto mikroskopija. DI automatiškai išanalizavo vaizdus ir sužymėjo 31 organą bei audinių tipą, leidžiant uždegimo ar pažeidimų zonas matyti vienu vaizdu.
Ką atskleidė nutukimo modelis
Platforma buvo išbandyta su pelėmis, maitintomis daug riebalų turinčia dieta, kuri sukelia nutukimą ir medžiagų apykaitos pokyčius, panašius į stebimus žmonėms. Rezultatai parodė, kad uždegiminiai ir struktūriniai pakitimai fiksuojami ne vien riebaliniame audinyje, bet ir, pavyzdžiui, kepenyse bei raumenyse.
Didžiausia staigmena buvo nervų sistemoje. Tyrėjai nustatė ryškius trišakio nervo, atsakingo už veido jutimus, pokyčius: nutukusių pelių nervas turėjo mažiau šakų ir galūnėlių, o elgsenos testai rodė silpnesnį atsaką į prisilietimą.
Ar tai galiotų ir žmonėms?
Mokslininkai papildomai ištyrė žmonių audinių mėginius iš asmenų, turinčių nutukimą. Juose aptikti panašūs molekuliniai pokyčiai trišakio nervo mazge, o tai leidžia manyti, kad pelėse matomas nervų pažeidimo mechanizmas gali būti aktualus ir žmonėms.
Vis dėlto tyrėjai pabrėžia, kad gyvūnų modeliai ne visada tiesiogiai atspindi žmogaus organizmą, todėl išvadoms patvirtinti reikės daugiau klinikinių duomenų. Tuo pačiu tokio tipo atlasai gali padėti greičiau identifikuoti rizikos vietas, kurias verta tikrinti pacientams.
Komanda tikisi, kad ateityje tokios platformos leis ligas vertinti kaip tarpusavyje susijusių sistemų visumą, o ne atskirų organų problemą. Ilgalaikė kryptis – vadinamieji skaitmeniniai dvyniai, kai ligos eiga modeliuojama kompiuteriu ir taip galima greičiau atrinkti perspektyviausias gydymo strategijas.
Leave a Reply