Opracowano nową technikę mapowania komórek. Pierwsze badania są obiecujące

Od wielu lat biolodzy badają niezliczone mikroby i komórki w poszukiwaniu odpowiedzi na to, jak skonstruowany, jest dany wirus, bakteria, czy białko. W końcu udało się przeprowadzić dokładniejsze badania dzięki wynalezieniu cyfrowego mikroskopu, który pozwala oglądać struktury o rozmiarach nie mniejszych od 1 mikrometra (czyli milionowej części metra).

Wraz z postępem, opatentowano różne techniki biochemiczne, umożliwiające pośrednie poznawanie obiektów mierzonych w nanometrach (miliardowych częściach metra). Jednak z czasem powstała pewna luka dotycząca białkowej maszynerii zbyt małej do obserwacji optycznej, ale nieco zbyt dużej, aby ją skutecznie badać i obserwować poprzez określone preparaty chemiczne.

By ją wypełnić naukowcy, opracowali nową technikę łączącą powyższe komórki i wzmocnioną technologią AI. Stworzony do takich badań system komputerowy gromadzi i kataloguje najdrobniejsze dane, a następnie dzięki algorytmowi sztucznej inteligencji, tworzy kompletną mapę danego regionu badanej komórki.

Opracowana przez naukowców technika — MuSIC, czyli Multi-Scale Integrated Cell została zaproponowana przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, którzy współpracując z kolegami Uniwersytetu Stanforda oraz naukowcami z Królewskiego Instytutu Technologicznego w Sztokholmie.

Naukowcy od dawna zdają sobie sprawę, że jest w komórce więcej rzeczy, o których nie wiemy, niż tych, o których wiemy. Teraz wreszcie możemy je poznać” – stwierdza dr Trey Ideker, główny autor publikacji zamieszczonej w serwisie ‘’Nature”.

Z okazji wynalezienia MuSIC naukowcy postanowili wykonać badanie pilotażowe, które polegało na wzięciu pod lupę wycinku komórki ludzkiej nerki, zawierającej aż 661 białek. Jak się okazało system komputerowy, zidentyfikował 70 składników chemicznych, z czego połowa nie była dotąd znana współczesnej nauce. Najciekawszym składnikiem z tej grupy okazała się pewna struktura, która związana jest z ludzkim RNA odgrywająca rolę w procesie tzw. „splicingu”, czyli wycinaniu sekwencji niekodujących związków chemicznych i łączenia tych kodujących.

Ekipa badaczy pracująca nad wspomnianą technologią jednogłośnie uważa MuSIC, pozwoli odkryć jeszcze więcej ciekawych obiektów. To niezwykle ważne w dobie pandemicznej okupacji. Może okazać się, że użyta w systemie sztuczna inteligencja przyczyni się w niedalekiej przyszłości do stworzenia skutecznej terapii przeciwko wirusowi. To bardzo dobra wiadomość dla całej ludzkości! Większość współczesnych chorób i wirusów wiąże się z niedokładnym działaniem poszczególnych komponentów komórkowych, a MuSIC może stać się przełomowym czynnikiem, który pozwoli naukowcom w opracowaniu licznych medykamentów i szczepionek. Tak przynajmniej wynika z rutynowych badań, które przeprowadzono.

Oryginalne źródło: https://www.nature.com/articles/s41586-021-04115-9