Dnes Sobota - jasno 9°C
Zítra Neděle - jasno 9°C
Sobota 3. 6. 2023
Svátek má Tamara
Newsletter Pražský patriot
Pro odběr ranního přehledu článků za posledních 24 hodin se přihlaste zde.
Lifestyle / Zdraví

Algoritmy umělé inteligence pomáhají urychlovat vývoj protinádorových léčiv

Při hledání účinné léčby nádorových onemocnění budou hrát stále větší roli algoritmy umělé inteligence. Metody strojového učení totiž dokáží výrazně snížit čas, úsilí a náklady spojené s vývojem nových léčiv. Na jejich objevování spolupracují informatici z katedry kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze s vědci z Ústavu molekulární a translační medicíny (ÚMTM) Lékařské fakulty Univerzity Palackého v Olomouci.

„Podařilo se nám vyvinout postup, který je s využitím nástrojů umělé inteligence schopen z mikroskopických obrázků vyhodnotit účinek vybraných léčiv na kulturu nádorových buněk. Pravděpodobnost správné klasifikace do jedné ze tří skupin u naší metody překračuje 98 procent, čímž překonáváme předchozí metody. To otevírá cestu k mnohem jednoduššímu vysokokapacitnímu buněčnému screeningu, který přispěje k rychlejšímu vývoji nových protinádorových léčiv,“ hodnotí přínos výzkumu prof. Jan Kybic, vedoucí skupiny Algoritmy pro biomedicínské zobrazování z FEL ČVUT.

„Umělá inteligence a její praktické aplikace nacházejí v medicíně rozsáhlé využití. Dnes se již rutinně používají v radiologické diagnostice, v histopatologii nebo při endoskopickém vyšetření. Novou aplikací, kterou jsme rozvinuli ve spolupráci s týmem prof. Kybice na FEL ČVUT v Praze, je využití AI v oblasti vývoje léčiv. Dlouhodobě jsme se domnívali, že z reakce buněk na potenciální léčivo v čase lze odhadnout mechanismus jeho účinku, který je ovšem lidským okem a mozkem nevyhodnotitelný,” vysvětluje doc. MUDr. Marián Hajdúch, Ph.D., ředitel Ústavu molekulární a translační medicíny (ÚMTM) Lékařské fakulty Univerzity Palackého a lékařský ředitel Národního ústavu pro výzkum rakoviny (NÚVR).

Dva výzkumné týmy a unikátní výzkumné infrastruktury CZ-OPENSCREEN a EATRIS-CZ proto vzájemně spojily síly k analýze obrazu buněk vystavených působení léčiv pomocí nástrojů umělé inteligence. „Výsledky předčily naše očekávání, podařilo se nám rozlišit účinek i chemicky a mechanisticky velmi příbuzných látek. V tomto projektu a úspěšné spolupráci s ČVUT budeme s potěšením pokračovat i v budoucnosti a rádi rozšíříme naši spolupráci i o další týmy zabývající se AI,” dodává doc. Marián Hajdúch.

Superpočítač RCI zrychluje analýzu snímků i vyškolení neuronové sítě
Informatici z FEL ČVUT při analýze obrazů buněk využívají snímky z fázové kontrastní mikroskopie, které lze oproti konvenčním fluorescenčním snímkům získat snadněji a rychleji. Navíc snímky z fázové kontrastní mikroskopie nepoškozují buňky a lze je tak využívat k zobrazování živých buněčných kultur.

Vědci při výzkumu využívají rozsáhlé banky chemických látek a přístrojového vybavení UMTM na LF UP, se kterými lze automaticky realizovat velké množství experimentů. Časosběrné snímky, které zachycují reakci buněčných kultur vystavených účinkům léčiv, následně putují k počítačovému zpracování informatiků. Na FEL ČVUT projdou analýzou s využitím nástrojů umělé inteligence.

„Využíváme přitom konvoluční neuronovou síť, která už je vycvičená přímo na vstupních snímcích z fázové kontrastní mikroskopie. Vyhodnocení účinku jedné kontrastní látky pak trvá řádově několik vteřin na obrázek za předpokladu, že je neuronová síť již vytrénovaná, což zabere několik dní,“ upřesňuje proces vyhodnocování dat prof. Kybic. Při jejich zpracování vědci využívají superpočítač RCI v prostorách ČVUT, jehož robustní výpočetní výkon práci významně urychluje.

Nejnáročnější je ovšem síť naprogramovat a navrhnout vhodné algoritmy, což je výsledek práce mnoha měsíců, na které se podíleli zejména Denis Baručič a Sumit Kaushik, doktorand a postdoktorand z týmu prof. Kybice.

Výzkum se rozšíří z jednotek na stovky chemických látek
Prof. Jan Kybic upozorňuje, že vysoce výkonný buněčný screening za standardizovaných podmínek je pouze jedním z mnoha kroků v procesu objevování léčiv. Vědcům ze skupiny Algoritmy pro biomedicínské zobrazování na FEL ČVUT a Ústavu molekulární a translační medicíny (ÚMTM) Lékařské fakulty Univerzity Palackého v Olomouci se zatím podařilo tímto způsobem analyzovat účinek několika chemických látek; v dalších fázích výzkumu bude potřeba velikost souboru rozšířit na řádově stovky. Vědci budou rovněž zohledňovat různé mechanismy účinku a případně více typů buněčných linií a další faktory.




Autor: TZ, red

Praha 18 přispívá na prevenci

1. června 2023 v 08:09

Od 1. června mohou obyvatelé Prahy 18 žádat o příspěvek na preventivní vyšetření ve výši 500 korun.

Onkologičtí pacienti oslaví život

31. května 2023 v 08:32

Všichni mají jedno společné – onemocněli rakovinou, dokázali ji překonat a po léčbě žijí. Onkologičtí pacienti po celém světě oslavují svůj život vždy první červnovou neděli. Letos poprvé i v Praze. Na akci Den onkopacientů – Survivorship Day, kterou organizuje Hlas onkologických pacientů, dorazí...

Příspěvek na léči: Praha a Olomoucko vykazují nejdelší lhůty

28. května 2023 ve 14:44

Příspěvek na péči (PnP), který je zásadním nástrojem účinného fungování systému sociální péče v Česku, je jen v pětině případů vyřízen včas. V téměř 80 procentech případů není dodržena zákonná lhůta 60 dnů pro vyřízení žádosti o PnP. Vyplývá to z dotazování poskytovatelů sociálních služeb...

Slunečnice upozorní na roztroušenou sklerózu, zasadí je pacienti

26. května 2023 ve 13:47

Desítky nově zasazených slunečnic upozorní v úterý 30. května v Kateřinské zahradě na roztroušenou sklerózu (RS). Zasadí je tam sami pacienti v rámci akce Rozsviťme Českou republiku. Ta se koná u příležitosti Světového dne RS a startuje půl hodiny po poledni. 

Dny otevřených center pro léčbu migrény začnou v červnu

23. května 2023 ve 22:16

Lidé trpící migrénou, kterých je v Česku více než milion,mohou opět přijít konzultovat svůj stav se specialisty. Po úspěšném prvním ročníku otevře letos své dveře šest Center pro léčbu bolestí hlavy. V červnu se do osvětové akce zapojí Městská poliklinika Praha a Nemocnice Teplice, na podzim budou...

Běh naděje v Lesoparku Letňany

23. května 2023 ve 12:23

Běh naděje, sportovně společenská humanitární akce spojená s veřejnou sbírkou určenou na výzkum rakoviny, se koná ve středu 31. května 2023 v 9 až 17 hodin.

Na vyšetření štítné žlázy čekají lidé i půl roku

22. května 2023 ve 14:38

Pacienti musí na vyšetření štítné žlázy u specialisty čekat i půl roku, protože endokrinologů je málo a jejich kapacitní možnosti nejsou neomezené. O pacienty s mírnými poruchami nebo ty, kteří jsou stabilizovaní a mají zavedenou léčbu, by se přitom v budoucnu mohli starat všeobecní praktičtí...

Zbavte se vrásek s Asombroso - s kolagenovou péčí a krémem s hadím jedem

22. května 2023 ve 13:31

Každá žena touží mít svěží a mladistvou pleť bez vrásek. Dnešní věda je naštěstí daleko a s vráskami se tak už nikdo nemusí smiřovat. Stačí sáhnout po těch správných produktech péče o pleť.

Další články
Nahoru