L’IA analizza le sequenze geniche legate ai recettori sulla superficie delle cellule B (nella foto) e delle cellule T. Credito: Eye of Science/Science Photo Library
I ricercatori hanno sviluppato uno strumento di intelligenza artificiale (AI) in grado di diagnosticare una serie di infezioni e condizioni di salute in una spazzata, screenando le sequenze geniche delle cellule immunitarie nei campioni di sangue.
In uno studio di quasi 600 persone, pubblicate in Scienza il 20 febbraio1lo strumento identificato se i partecipanti fossero sani o avessero covid-19, diabete di tipo 1, HIV o lupus di malattia autoimmune, nonché se avevano recentemente ricevuto un vaccino antinfluenzale.
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“Questo è un approccio di sequenziamento a un colpo che cattura tutto ciò a cui il tuo sistema immunitario è stato esposto”, afferma Sarah Teichmann, biologa molecolare dell’Università di Cambridge, nel Regno Unito.
Lo strumento non è ancora pronto per l’uso clinico, ma con più lavoro per perfezionare l’approccio, un giorno potrebbe aiutare i medici a gestire “condizioni che oggi non hanno test definitivi”, afferma il co-autore dello studio Maxim Zaslavsky, un computer Scienziato della Standford University in California.
“Da un punto di vista del mondo reale, la promessa sarebbe di avere un modello di fondazione per il sistema immunitario in cui è possibile leggere tutto ciò che una persona ha visto e quindi collegarlo alla loro assistenza sanitaria”, afferma Teichmann. “Ci sono molti passaggi sul percorso per realizzarlo lungo la linea, ma questo è un passo.”
Diagnostica naturale
Il sistema immunitario contiene un ampio record di malattie passate e attuali attraverso i suoi due principali tipi di cellule: cellule B e cellule T. Le cellule B producono anticorpi che si attaccano a virus e molecole dannose, mentre le cellule T attivano altre risposte o uccidono le cellule infette.
Quando una persona ha un’infezione o una condizione autoimmune in cui il corpo attacca erroneamente i propri tessuti, le loro cellule B e le cellule T aumentano di numero e iniziano a produrre specifici recettori di superficie. Il sequenziamento dei geni che codificano questi recettori può sbloccare il record unico di malattie e infezioni della persona.
“Il sistema immunitario è una diagnostica naturale e se impariamo semplicemente come può farlo, allora potremmo anche farlo”, afferma Victor Greiff, immunologo computazionale all’Università di Oslo.
Gli attuali strumenti diagnostici “fanno un po ‘ma scarso della registrazione del sistema immunitario delle esposizioni della malattia”, afferma Zaslavsky, ma la maggior parte degli sforzi precedenti si sono concentrati sulle sequenze delle cellule B o T. “Combinarli per questo quadro più pieno dell’attività immunitaria ci dà una lettura più completa di ciò che potrebbe accadere.”
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Zaslavsky e i suoi colleghi hanno creato uno strumento di intelligenza artificiale che combina sei modelli di apprendimento automatico per analizzare le sequenze geniche che codificano le regioni chiave nei recettori delle cellule B e delle cellule T e di selezionare modelli associati a particolari malattie.
