MIT phát triển mô hình AI giải mã cách tế bào giao tiếp khi hình thành mô
Các nhà nghiên cứu tại MIT và Whitehead Institute đã phát triển IRIS, một mô hình học máy có thể giải mã các con đường tín hiệu mà tế bào sử dụng để giao tiếp trong quá trình phát triển phôi. Mô hình nhận diện những “dấu vân tay” đặc trưng trong hoạt động gene do mỗi con đường tín hiệu để lại, từ đó suy luận tế bào đã nhận tín hiệu nào, vào thời điểm nào và các tín hiệu đó ảnh hưởng ra sao đến số phận của tế bào. IRIS được huấn luyện trên dữ liệu từ hàng nghìn tế bào gốc phôi người được tiếp xúc với các tổ hợp của sáu con đường tín hiệu chính. Khi được kiểm tra trên từng tế bào trong phôi chuột đang phát triển, mô hình dự đoán được hoạt động tín hiệu ở các tế bào sẽ hình thành mô tim, ruột, cơ và tủy sống; các thí nghiệm cũng xác nhận dự đoán về những tín hiệu thúc đẩy sự phát triển của tế bào phổi. Vì cùng một con đường tín hiệu tạo ra dấu vân tay tương tự ở nhiều loại tế bào, hệ thống có thể dùng học chuyển giao — áp dụng kiến thức học được từ một nhóm tế bào cho các nhóm khác — thay vì phải lập bản đồ riêng cho từng loại tế bào. Phương pháp này có thể giúp các nhà khoa học điều khiển tế bào gốc đáng tin cậy hơn, tạo ra organoid tốt hơn và xây dựng mô hình bệnh cho các tình trạng như hen suyễn, ung thư phổi và xơ phổi. Về thực tế, IRIS cung cấp một cách nhanh hơn để tìm ra những tổ hợp tín hiệu cần thiết nhằm tạo ra các mô cụ thể phục vụ nghiên cứu và về lâu dài là y học tái tạo.
Các nhà nghiên cứu sinh học, phát triển thuốc và kỹ thuật mô nên theo dõi IRIS vì mô hình này có thể giúp xác định nhanh hơn những tín hiệu cần thiết để tạo ra các loại tế bào và mô cụ thể. Hiện tại, giá trị thực tế của nó chủ yếu nằm ở nghiên cứu và xây dựng organoid, chưa phải một liệu pháp sẵn sàng cho bệnh nhân.
Đọc bài gốc