Spel-AI för celler
En AI-baserad teknik för att analysera sociala nätverk har fått betydelse för individanpassad vård och framtidens läkemedel. Det är forskare vid Uppsala universitet som sett möjligheterna med den avancerade bildanalystekniken för att hantera viktig information som andra metoder missar.
– Vi utnyttjar de senaste metoderna inom AI, eller mer specifikt grafbaserade neurala nätverk som utvecklats för att analysera sociala nätverk och anpassar dem för att förstå biologiska mönster och gradvisa variationer i vävnadsprover, säger Carolina Wählby, professor vid institutionen för informationsteknologi vid Uppsala universitet.
– Man kan likna cellerna vid sociala enheter som liksom grupper av individer kan definieras utifrån de aktiviteter de delar inom sina sociala nätverk som till exempel Twitter, sökningar på Google eller val av tv-serier.
Kort om celler
Vävnaden som bygger upp våra organ består av biljoner celler med olika funktion. Alla celler hos en individ har samma gener, DNA, som finns i cellkärnan.
Generna uttrycks genom att molekyler kallade budbärar-RNA med information om vad som ska göras skickas ut från cellkärnan till resten av cellen. Kombinationen av mRNA definierar på så sätt cellens arbetsuppgifter i kroppen.
RNA kan avläsas med hjälp så kallad in situ-sekvensering, där miljontals avlästa mRNA syns som prickar i en mikroskopibild av vävnaden. Det är en svår utmaning att urskilja alla viktiga detaljer.
Källa: Uppsala universitet
Algoritmer ser mer
Forskare vid Uppsala universitet har utvecklat en ny bildanalysmetod för att lära mer om kroppens celler och vävnad. Den avancerade tekniken är baserad på AI-algoritmer som från början togs fram för att förstå sociala nätverk. Metoden kan läsa av enorma mängder information om såväl funktioner inom en enskild cell och interaktioner mellan celler.
Tidigare analysmetoder är beroende av att det redan är känt vilka celltyper som finns i vävnaden och att cellkärnorna i den är identifierade. Det kan också vara svårt att hitta de olika cellkärnorna om till exempel cellerna ligger tätt.
– Med vår analys som vi kallar spage2vec kan vi nu få fram motsvarande resultat utan någon förkunskap om förväntade celltyper och kan dessutom hitta nya celltyper och funktioner inom eller mellan celler i vävnaden, säger Carolina Wählby.
Hjärtats utveckling
Forskargruppen arbetar nu vidare med sin analysmetod genom att undersöka hur olika celltyper uppstår och organiserar sig under hjärtats tidiga utveckling. Det är ren grundforskning som syftar till att öka kunskapen om dessa mekanismer, både när allt fungerar som det ska och vid sjukdom.
Det finns också förhoppningar om att kunna använda analysmetoden för att bättre förstå cancer. Målet är att det på sikt ska kunna leda till bättre behandlingar som anpassas efter varje patient.
Källa: Uppsala universitet
Läs mer om ämnet:
