Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) и компании Microsoft применили искусственный интеллект, чтобы разработать молекулярные сенсоры для обнаружения начальных стадий рака через обычный тест мочи.
Специалисты обучили модель ИИ проектировать короткие пептиды, которые служат мишенями для протеаз — ферментов, чрезмерно активных в опухолевых клетках. Наночастицы, покрытые такими пептидами, при введении в кровоток реагируют на присутствие раковых протеаз: те отсекают пептиды, из которых формируются репортерные молекулы. Эти молекулы затем выводятся с мочой, давая четкий диагностический сигнал.
Сангита Батия (SM ’93, PhD ’97), один из главных авторов публикации по проекту, возглавила команду MIT совместно со своей бывшей студенткой Авой Амини (’16), ныне ведущим исследователем в Microsoft Research. Концепция подобных наночастиц возникла более десяти лет назад, однако тогда пептиды подбирали методом проб и ошибок, что приводило к нечетким результатам. ИИ позволяет теперь создавать пептиды строго под заданные характеристики.
"Если определенная протеаза критична для конкретного вида рака, то сенсор, оптимизированный именно под нее, обеспечит высокую чувствительность и специфичность, генерируя надежный диагностический сигнал", — подчеркивает Амини.
Лаборатория Батии сейчас сотрудничает с ARPA-H над созданием домашнего набора для выявления 30 видов рака на ранних этапах. Пептиды, спроектированные моделью ИИ, также подходят для включения в состав противораковых препаратов.