Digital Tהינק Tקרסול (DTT)

בינה מלאכותית מראה שאולי איננו מכירים אפילו מחצית מהמבנים בתאי הגוף שלנו

רבות מהמחלות הפוגעות בנו קשורות לתפקוד לקוי של התאים. אולי אפשר לטפל בהם בצורה יעילה יותר, אבל תחילה מדענים צריכים להבין בדיוק איך תאים בנויים ומתפקדים. על ידי שילוב בינה מלאכותית באמצעות טכניקות מיקרוסקופיות וביוכימיות, מדענים מאוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו בית הספר לרפואה (UCSD) עשו צעד חשוב בהבנת תאי גוף האדם.


עם מיקרוסקופים אנו יכולים לראות מבני תאים קטנים כמו מיקרומטר בודדים. לעומת זאת, טכניקות ביוכימיות המשתמשות בחלבונים בודדים מאפשרות לחקור מבנים בגודל של ננומטר, כלומר 1/1000 המיקרומטר. עם זאת, בעיה מרכזית במדעי החיים היא השלמת הידע של מה שנמצא בתוך התא בין המיקרו לננו. נמצא שזה עוזר בזה בינה מלאכותית הוא אפשרי.

 מקור תמונה: Pixabay / אלה

כשאנחנו חושבים על תא, כנראה עולה בראש דיאגרמה מתוך ספר הלימוד בביולוגיה, המראה את המיטוכונדריון, הגרעין והרשת האנדופלזמית. אבל האם זו התמונה המלאה? בהחלט לא. מדענים הבינו זה מכבר שאיננו יודעים יותר ממה שאנו יודעים. עכשיו אנחנו יכולים לעשות את זה תא סוף סוף תסתכל מקרוב, מוסיף המדען. Ideker ואמה לונדברג מהמכון המלכותי השבדי לטכנולוגיה הובילו את הצוות מאחורי הפיתוח האחרון.

הטכנולוגיה החדשה שבה השתמשו המדענים נקראת מוּסִיקָה (תא משולב בקנה מידה רב). במחקר פיילוט, MuSIC הדגים כ-70 מבנים בתאי כליה אנושיים. מחציתם לא היו ידועים בעבר. לדוגמה, קבוצה של חלבונים גילו שיוצרים מבנה לא ידוע. בבדיקה מעמיקה יותר, החוקרים גילו שהוא קושר RNA. סביר להניח שמבנה זה מעורב בחבור, תהליך חשוב ביותר בקיפול גנים.

יצרני MuSIC ניסו במשך שנים ליצור מפה של התהליכים המתרחשים בתאים. מה שמבדיל את MuSIC ממערכות דומות הוא השימוש ב טכניקות למידה עמוקה ליצור מפה של התא ישירות מתמונות מיקרוסקופיות. המערכת הוכשרה להדגים את התא בהתבסס על הנתונים הזמינים. בניגוד לתרשימים שלמדנו בבית הספר, הוא אינו מתאר מבנים מסוימים במקומות מסוימים מכיוון שהם לא בהכרח נמצאים תמיד באותו מקום.

עד כה, המדענים פיתחו 661 חלבונים וסוג תא אחד עם MuSIC במחקר פיילוט. המטרה הבאה של המחקר תהיה לחקור את התא כולו, ולאחר מכן לחקור סוגי תאים אחרים, תאים באנשים שונים ובמיני בעלי חיים שונים. אולי עם הזמן נוכל לעשות את זה בסיס מולקולרי להבין טוב יותר מחלות שונות מכיוון שאנו יכולים לזהות את ההבדלים בין תאים בריאים לחולים", מסביר אידקר.