Ученые предложили c помощью ИИ оценивать опасность загрязнителей для здоровья
Искусственный интеллект предлагают использовать не только для обнаружения химических веществ, но и для прогнозирования их воздействия на организм. Такой подход поможет выделять наиболее опасные загрязнители и быстрее направлять их на лабораторную проверку.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 20 июля /Новости науки/. Ученые предложили использовать искусственный интеллект для оценки влияния загрязняющих веществ на здоровье. Концепция представлена в журнале Artificial Intelligence & Environment.
Современные приборы обнаруживают тысячи химических соединений в крови, моче, тканях организма и окружающей среде. Однако ученые часто не знают, какие из этих веществ действительно нарушают работу клеток и повышают риск развития заболеваний.
«Будущее экспозомики заключается не только в обнаружении присутствующих химических веществ, но и в прогнозировании того, что они могут делать внутри биологических систем. ИИ поможет сосредоточить ограниченные экспериментальные ресурсы на воздействиях, наиболее значимых для здоровья человека», — заявил автор работы Хэми Луань из Гуандунского технологического университета.
Авторы предлагают превратить ИИ из инструмента поиска химических соединений в систему прогнозирования их биологического действия. Алгоритмы смогут одновременно анализировать структуру вещества, его предполагаемую токсичность, взаимодействие с молекулами организма, а также изменения в работе генов, белков и обмене веществ. На основе этих данных каждому соединению можно будет присваивать показатель биологической опасности и выбирать наиболее подозрительные вещества для лабораторных исследований.
Машинное обучение также планируется применять для выявления причинно-следственных связей между воздействием химических соединений и изменениями в организме. Это позволит отделять потенциально опасные эффекты от случайных статистических совпадений.
Экспозомика изучает совокупность всех факторов окружающей среды, воздействующих на человека на протяжении жизни. Развитию нового подхода пока мешают нехватка качественных данных, сложное действие смесей веществ и недостаточная прозрачность некоторых алгоритмов. Поэтому прогнозы ИИ необходимо будет проверять в экспериментах на клетках, органоидах и животных.
Современные приборы обнаруживают тысячи химических соединений в крови, моче, тканях организма и окружающей среде. Однако ученые часто не знают, какие из этих веществ действительно нарушают работу клеток и повышают риск развития заболеваний.
«Будущее экспозомики заключается не только в обнаружении присутствующих химических веществ, но и в прогнозировании того, что они могут делать внутри биологических систем. ИИ поможет сосредоточить ограниченные экспериментальные ресурсы на воздействиях, наиболее значимых для здоровья человека», — заявил автор работы Хэми Луань из Гуандунского технологического университета.
Авторы предлагают превратить ИИ из инструмента поиска химических соединений в систему прогнозирования их биологического действия. Алгоритмы смогут одновременно анализировать структуру вещества, его предполагаемую токсичность, взаимодействие с молекулами организма, а также изменения в работе генов, белков и обмене веществ. На основе этих данных каждому соединению можно будет присваивать показатель биологической опасности и выбирать наиболее подозрительные вещества для лабораторных исследований.
Машинное обучение также планируется применять для выявления причинно-следственных связей между воздействием химических соединений и изменениями в организме. Это позволит отделять потенциально опасные эффекты от случайных статистических совпадений.
Экспозомика изучает совокупность всех факторов окружающей среды, воздействующих на человека на протяжении жизни. Развитию нового подхода пока мешают нехватка качественных данных, сложное действие смесей веществ и недостаточная прозрачность некоторых алгоритмов. Поэтому прогнозы ИИ необходимо будет проверять в экспериментах на клетках, органоидах и животных.
