Исследователи медицины Джонса Хопкинса с помощью компьютерной программы на базе искусственного интеллекта разработали карту развития нервных клеток (нейронов) сетчатки. Это стало возможным благодаря наблюдению за поведением генов, используемых нервными клетками во время развития глаза. Фактически учёные получили детальную схему формирования глаза в целом.

Благодаря открытию, учёные теперь смогут воссоздать путь формирования клеток сетчатки. Почему именно сетчатка? Потому что в этой ткани организма содержится большое количество нейронов. Если схему формирования применить по назначению, ученые смогут «научить» медиков создавать тот тип клеток, который нужен организму: например, для лечения слепоты или прекращения возрастного процесса дегенерации жёлтого пятна.

Разработчиком «умной» программы картирования стала Женевьева Стейн-О’Брайен (Genevieve Stein-O’Brien) научный сотрудник университета. По словам профессора, карта нейронов, полученная после анализа данных системой ИИ, самая детальная и точная их тех, которые доступны учёным сегодня. Причина точности данных в том, что сетчатка – это одна из наиболее изученных частей организма человека, содержащая три слоя нервных клеток и передатчики нервных сигналов – синапсы. Все они формируются в организме благодаря стволовым клеткам.

Как создается карта нейронов?

Создание «карты» нейронов происходило на основании результатов лабораторных экспериментов на мышах. Сначала учёные секвенировали ДНК отдельных клеток сетчатки глаза мыши в разные периоды времени развития – от стволовых клеток до клеток взрослой сетчатки. Затем исследователи поместили всю полученную информацию в компьютерную программу на базе ИИ. Программа анализировала данные и на их основании фиксировала последовательность работы клеток нервной системы.
Так была создана структура в форме дерева, которая наглядно отображала, как одни клетки порождают другие, как формируются связи между ними и какие генетические изменения происходят в клетке, прежде чем она из стволовой превратится в нейрон или клетку эпителия.

Учёные намерены применить созданную карту к другим типам клеток, чтобы понять, как именно гены влияют на развитие заболевания любого органа тела. Процессы в генах, необходимые для создания каждого типа клеток, происходят согласно строго временной шкале. Каждый процесс протекает в сугубо определённом режиме, но его можно предугадать и перенаправить, если необходимо. Если знать «маршрут» гена, исследователи смогут предотвратить развитие опасных наследственных заболеваний зрения, а в будущем, возможно, и других систем организма, подчеркнул Лоял Гофф (Loyal Goff), участник исследовательской группы.

Автор: Петр Голодий


Читайте также:

Виртуальная реальность – новый способ ранней диагностики болезни Альцгеймера

eAsthma Tracker – «умное» приложение для контроля симптомов астмы

Комментарии