弗朗西斯·克里克研究所和倫敦大學(xué)學(xué)院皇后廣場神經(jīng)病學(xué)研究所的研究人員與科技公司Faculty AI合作，證明機(jī)器學(xué)習(xí)可以利用源自患者的干細(xì)胞圖像準(zhǔn)確預(yù)測帕金森病的亞型。
他們發(fā)表在《自然機(jī)器智能》上的研究表明，計(jì)算機(jī)模型可以準(zhǔn)確地對帕金森病的四種亞型進(jìn)行分類，其中一種亞型的準(zhǔn)確率達(dá)到 95%。這可能為個(gè)性化醫(yī)療和靶向藥物發(fā)現(xiàn)鋪平道路。
帕金森病是一種影響運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知的神經(jīng)退行性疾病。由于引起疾病的潛在機(jī)制的差異，癥狀和疾病進(jìn)展因人而異。
到目前為止，還沒有一種方法可以準(zhǔn)確區(qū)分亞型，這意味著人們只能得到非特異性的診斷，并且并不總是能夠獲得有針對性的治療、支持或護(hù)理。
帕金森病涉及關(guān)鍵蛋白質(zhì)的錯(cuò)誤折疊和有缺陷的線粒體(細(xì)胞能量產(chǎn)生的來源)清除功能障礙。大多數(shù)帕金森病病例都是散發(fā)性的，但有些可能與基因突變有關(guān)。
研究人員從患者自身細(xì)胞中產(chǎn)生干細(xì)胞，并通過化學(xué)方法創(chuàng)造了四種不同的帕金森病亞型，其中兩種涉及導(dǎo)致α-突觸核蛋白毒性積聚的途徑，另兩種涉及導(dǎo)致線粒體失效的途徑，從而創(chuàng)造出“人類帕金森病亞型”。培養(yǎng)皿中的腦部疾病模型。”
然后，他們對疾病模型進(jìn)行了微觀細(xì)節(jié)成像，并標(biāo)記了包括溶酶體在內(nèi)的關(guān)鍵細(xì)胞成分，溶酶體參與分解細(xì)胞的磨損部分。研究人員“訓(xùn)練”了一個(gè)計(jì)算機(jī)程序來識(shí)別每種亞型，然后當(dāng)出現(xiàn)以前從未見過的圖像時(shí)，該程序就能夠預(yù)測該亞型。
線粒體和溶酶體是預(yù)測正確亞型的最重要特征，證實(shí)它們與帕金森病的發(fā)展有關(guān)，但細(xì)胞的其他區(qū)域(如細(xì)胞核)也被發(fā)現(xiàn)很重要，以及我們可以識(shí)別的圖像的各個(gè)方面。還沒有解釋。
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