ИИ научился определять признаки старения стволовых клеток крови по расположению ДНК
Искусственный интеллект научился замечать признаки старения стволовых клеток крови по тому, как ДНК организована внутри клетки. Разработанный метод может помочь быстрее находить вещества, способные изменять возрастные характеристики клеток, хотя само их омоложение пока не доказано.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 29 сентября /Новости науки/. Искусственный интеллект научился распознавать признаки старения стволовых клеток крови по тому, как ДНК расположена внутри их ядер. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Aging Cell.
Исследователи создали систему ChromAgeNet, которая анализирует внутреннее устройство ядра клетки. В нем ДНК находится вместе с белками, образуя хроматин. С возрастом расположение этого материала меняется, однако часть таких изменений настолько мала, что человеку трудно заметить их на снимках под микроскопом.
Систему обучали на трехмерных изображениях ядер стволовых клеток крови молодых и старых мышей. Чтобы ДНК была хорошо видна под микроскопом, ее окрашивали специальным веществом DAPI. После этого искусственный интеллект учился находить различия между молодыми и стареющими клетками.
ChromAgeNet смогла различать клетки двух возрастных групп по микроскопическим изображениям и справилась с этой задачей лучше другого использованного исследователями метода машинного обучения. Анализ показал, что система обращает внимание прежде всего на то, как ДНК распределена внутри ядра и как с возрастом меняется ее расположение.
Авторы считают, что такой способ может дополнить уже существующие методы изучения клеточного старения. Некоторые из них определяют возрастные изменения по химическим меткам на ДНК, тогда как ChromAgeNet получает необходимую информацию непосредственно из изображения клеточного ядра.
Исследователи также проверили, сможет ли система замечать изменения после воздействия веществ, которые потенциально могут влиять на старение клеток. Для этого старые стволовые клетки крови обработали несколькими препаратами, воздействующими на работу генов, а затем снова проанализировали их с помощью ChromAgeNet.
Система обнаружила изменения в расположении ДНК, которые были похожи на признаки более молодых клеток. Однако авторы подчеркивают, что это не означает, что препараты действительно омолодили клетки или восстановили их функции. Эксперимент показал только то, что искусственный интеллект способен замечать возрастные изменения после различных воздействий.
По мнению исследователей, в дальнейшем ChromAgeNet может использоваться для быстрой проверки большого числа веществ. Это позволит отбирать наиболее перспективные варианты для последующего изучения способов замедления старения стволовых клеток крови и сохранения их функций.
Исследователи создали систему ChromAgeNet, которая анализирует внутреннее устройство ядра клетки. В нем ДНК находится вместе с белками, образуя хроматин. С возрастом расположение этого материала меняется, однако часть таких изменений настолько мала, что человеку трудно заметить их на снимках под микроскопом.
Систему обучали на трехмерных изображениях ядер стволовых клеток крови молодых и старых мышей. Чтобы ДНК была хорошо видна под микроскопом, ее окрашивали специальным веществом DAPI. После этого искусственный интеллект учился находить различия между молодыми и стареющими клетками.
ChromAgeNet смогла различать клетки двух возрастных групп по микроскопическим изображениям и справилась с этой задачей лучше другого использованного исследователями метода машинного обучения. Анализ показал, что система обращает внимание прежде всего на то, как ДНК распределена внутри ядра и как с возрастом меняется ее расположение.
Авторы считают, что такой способ может дополнить уже существующие методы изучения клеточного старения. Некоторые из них определяют возрастные изменения по химическим меткам на ДНК, тогда как ChromAgeNet получает необходимую информацию непосредственно из изображения клеточного ядра.
Исследователи также проверили, сможет ли система замечать изменения после воздействия веществ, которые потенциально могут влиять на старение клеток. Для этого старые стволовые клетки крови обработали несколькими препаратами, воздействующими на работу генов, а затем снова проанализировали их с помощью ChromAgeNet.
Система обнаружила изменения в расположении ДНК, которые были похожи на признаки более молодых клеток. Однако авторы подчеркивают, что это не означает, что препараты действительно омолодили клетки или восстановили их функции. Эксперимент показал только то, что искусственный интеллект способен замечать возрастные изменения после различных воздействий.
По мнению исследователей, в дальнейшем ChromAgeNet может использоваться для быстрой проверки большого числа веществ. Это позволит отбирать наиболее перспективные варианты для последующего изучения способов замедления старения стволовых клеток крови и сохранения их функций.
