Nowy zaawansowany system AI wykazuje dokładność i szybkość w identyfikowaniu wzorców białek

Nowy zaawansowany system sztucznej inteligencji (AI) wykazał wiodącą na świecie dokładność i szybkość w identyfikowaniu wzorów białek w poszczególnych komórkach. Nowy system, opracowany w University of Surrey's Institute for People-Centred AI, może pomóc naukowcom zrozumieć różnice w guzach nowotworowych i zidentyfikować nowe leki na choroby. W badaniu opublikowanym w Communications Biology, części portfolio Nature, naukowcy pokazują, jak HCPL (Hybrid subCellular Protein Localiser) wymaga tylko częściowo oznakowanych danych, aby nauczyć się rozszyfrowywać lokalizacje białek w strukturach komórkowych i ich zachowanie w różnych komórkach. Zespół przetestował HCPL na Human Protein Atlas i stwierdził, że jest to najdokładniejsze narzędzie do identyfikacji lokalizacji białek w obrębie poszczególnych komórek. Aby zrozumieć, jak białka działają wewnątrz komórek, naukowcy muszą zbadać, gdzie są zlokalizowane, ale może to być czasochłonny i skomplikowany proces. HCPL ułatwia ten proces. Program ten wykorzystuje model głębokiego uczenia, aby szybko i dokładnie zidentyfikować struktury subkomórkowe, w których białka są obecne wewnątrz poszczególnych komórek. Mamy nadzieję, że HCPL może pomóc naukowcom w badaniu działania białek i opracowaniu nowych metod leczenia chorób." Profesor Mirosław Bober, Lider projektu HCPL University of Surrey Proteomika przestrzenna to obszar badawczy, który bada rozmieszczenie białek w komórkach lub tkankach przy użyciu kombinacji technik eksperymentalnych i podejść obliczeniowych. Mikroskopia fluorescencyjna jest powszechną metodą w tej dziedzinie, gdzie białka są fizycznie znakowane markerami fluorescencyjnymi. AI mapuje białka na poszczególne przedziały komórkowe (struktury subkomórkowe lub organelle). Pomaga to naukowcom zrozumieć role i funkcje białek oraz ewentualnie ujawnić złożone wewnętrzne funkcjonowanie komórek. HCPL został opracowany we współpracy z ForecomAI, firmą badawczo-rozwojową posiadającą światowej klasy doświadczenie w zakresie uczenia maszynowego i głębokiego dostarczania rozwiązań w opiece zdrowotnej i naukach biologicznych. Dr Amaia Irizar, dyrektor ForecomAI powiedziała: "Białka odgrywają kluczową rolę w większości procesów komórkowych kluczowych dla naszego przetrwania. Rozwikłanie dystrybucji białek i interakcji wewnątrz poszczególnych komórek jest kluczowe dla zrozumienia ich funkcji i niezbędne do opracowania nowych metod leczenia. "Nasza praca z University of Surrey umożliwia skalowanie tego procesu i otwiera nowe granice. Partnerstwo pomiędzy Surrey i ForecomAI było udaną interdyscyplinarną współpracą w badaniach naukowych, torując drogę dla kolejnych inicjatyw." University of Surrey jest uniwersytetem intensywnie prowadzącym badania, produkującym wiodące na świecie badania i dostarczającym innowacji w nauczaniu, aby przekształcić życie i zmienić świat na lepsze. The University of Surrey's Institute for People-Centred AI łączy ponad 30 lat doskonałości technicznej w dziedzinie uczenia maszynowego z wielodyscyplinarnymi badaniami, aby odpowiedzieć na pytania techniczne, etyczne i zarządzania, które pozwolą, aby przyszłość AI była prawdziwie skoncentrowana na ludziach. Skupienie się na badaniach, które zmieniają świat, przyczyniło się do tego, że Surrey zajęło 55. miejsce na świecie w rankingu Times Higher Education (THE) University Impact Rankings 2022, który ocenia ponad 1400 uniwersytetów w odniesieniu do celów zrównoważonego rozwoju ONZ (SDGs).

Badania pokazują, że pacjenci z koronawirusem mogą z łatwością samodzielnie wykonać pomiar tlenu w domu

Kiedy pacjenci z koronami sami mierzą poziom tlenu we krwi w domu, ma to dobre zastosowanie poprzez praktykę ogólną. Wykazało to badanie przeprowadzone przez UMC Utrecht podczas pandemii. Badanie wykazało, że pacjenci mogli łatwo wykonać pomiar tlenu samodzielnie w domu, czuli się bezpiecznie robiąc to, a liczba wizyt u lekarza pierwszego kontaktu lub w szpitalu nie wzrosła. Naukowcy uważają, że umożliwiając opiekę w pobliżu domu, pacjenci mają większą kontrolę, co przyczynia się do odciążenia opiekunów i utrzymania opieki zdrowotnej w przystępnej cenie. Lekarze pierwszego kontaktu (GP) zazwyczaj uważnie obserwują pacjentów z chorobą wieńcową o umiarkowanych lub ciężkich objawach, aby w porę rozpoznać wszelkie pogorszenie ich stanu. Kluczową zmienną jest tu monitorowanie poziomu tlenu we krwi. Nagły spadek jest ważnym sygnałem pogorszenia się stanu pacjenta. Jednak u niektórych pacjentów niski poziom tlenu nie idzie w parze z dusznością, więc sami jej nie odczuwają, podczas gdy pomiar tlenu ją wykryje. Identyfikacja i leczenie tych pacjentów wcześnie może zapewnić ważne korzyści zdrowotne. Zwłaszcza, gdy mają oni chorobę podstawową o podwyższonym ryzyku niekorzystnego przebiegu. Pomóc może domowy pomiar poziomu tlenu przez pacjenta. Do tej pory nie było na to dowodów naukowych. Dlatego UMC Utrecht zbadał wykonalność domowego monitorowania pacjentów z koronami poprzez pomiar nasycenia tlenem za pomocą pulsoksymetru (medyczny przyrząd pomiarowy, który określa poziom tlenu we krwi poprzez klips na palcu). Badanie - opublikowane w British Journal of General Practice (fachowym czasopiśmie dla lekarzy pierwszego kontaktu) - skupiło się na osobach w wieku 40 lat i starszych z umiarkowanymi lub ciężkimi objawami COVID-19, z chorobą sercowo-naczyniową lub czynnikami ryzyka, u których lekarz pierwszego kontaktu uznał za pożądaną staranną obserwację. W kontrolowanym badaniu wykonalności domowego monitorowania saturacji tlenem uczestnicy zostali podzieleni przez los na dwie grupy. Jedna połowa otrzymała walidowany pulsoksymetr do wypożyczenia jako dodatek do zwykłej domowej opieki zdrowotnej, a grupa kontrolna otrzymała zwykłą domową opiekę zdrowotną bez pulsoksymetru. Pierwsza grupa została poinstruowana, aby mierzyć poziom tlenu we krwi trzy razy dziennie za pomocą pulsoksymetru. Jeśli nasycenie było mniejsze niż 94 procent, mieli skonsultować się ze swoim lekarzem rodzinnym. Badanie wykazało, że pulsoksymetr był używany przez prawie wszystkich pacjentów zgodnie z instrukcją. Saturacja tlenu poniżej 94 procent została zmierzona łącznie 52 razy, u dziesięciu pacjentów. Sześciu z nich skontaktowało się następnie ze swoim lekarzem rodzinnym. Sześć tygodni po rozpoczęciu badania, nie było różnicy w odzyskiwaniu od zakażenia koronowego między grupą interwencyjną a grupą kontrolną. Nie było również różnicy między grupami pod względem wykorzystania opieki zdrowotnej, takiej jak kontakty z lekarzem rodzinnym, wizyty w szpitalu lub hospitalizacja. Badanie to jest pierwszym, które bada domowe monitorowanie pacjentów wysokiego ryzyka z umiarkowanymi lub ciężkimi objawami koronowymi w środowisku lekarzy pierwszego kontaktu. Badanie pokazuje, że monitorowanie domowe w tej grupie z czynnikami ryzyka, takimi jak choroby sercowo-naczyniowe, przy użyciu walidowanego tlenomierza w codziennej praktyce jest łatwe do zastosowania. Pacjenci chętnie współpracowali w badaniu i dobrze radzili sobie z przestrzeganiem instrukcji. Ponadto czuli się bezpiecznie, mogąc przejąć kontrolę i samodzielnie wykonywać pomiary. Nie kontaktowali się również częściej ze swoim lekarzem rodzinnym w odpowiedzi na pomiar tlenu w porównaniu z grupą kontrolną." Dorien Zwart MD PhD, główny badacz, Julius Center for Health Sciences and Primary Care, UMC Utrecht. Wraz z partnerami z sektora opieki zdrowotnej i pacjentami UMC Utrecht rozwija (cyfrowe) inicjatywy, które umożliwiają opiekę bliżej domu. Dzięki temu opieka może być jeszcze bardziej spersonalizowana i dostępna: w miarę możliwości dostosowana do indywidualnych potrzeb pacjenta i w miarę możliwości wspierana przez aplikacje. Dorien mówi o korzyściach płynących z opieki bliżej domu: "Dzięki umożliwieniu opieki zdrowotnej bliżej domu pacjenci mają większą kontrolę osobistą. Przyczynia się to również do odciążenia naszych dostawców usług medycznych i utrzymania opieki zdrowotnej w przystępnej cenie."