Η Ομάδα Χρησιμοποιεί Τεχνητή Νοημοσύνη και Ρομποτική για τη Θεραπεία Τραυμάτων του Νωτιαίου Μυελού

Μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο Rutgers έχει χρησιμοποιήσει τη τεχνητή νοημοσύνη (ΤΝ) και τη ρομποτική για να διαμορφώσει θεραπευτικές πρωτεΐνες. Η ομάδα κατάφερε να σταθεροποιήσει με επιτυχία ένα ενζύμο που μπορεί να αποικοδομήσει ιστό σκλήρυνσης που προκύπτει από τραύματα του νωτιαίου μυελού. Μπορεί επίσης να προωθήσει την αναγέννηση των ιστών.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Advanced Healthcare Materials.

Σταθεροποίηση του Ενζύμου

Το ενζύμο που σταθεροποιήθηκε από την ομάδα είναι η Χονδροιτανάση ABS (ChABC).

Ο Adam Gormley είναι ο κύριος ερευνητής του έργου και βοηθός καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής στο Rutgers School of Engineering (SOE) στο Rutgers University-New Brunswick.

«Αυτή η μελέτη αντιπροσωπεύει μια από τις πρώτες φορές που η τεχνητή νοημοσύνη και η ρομποτική έχουν χρησιμοποιηθεί για να διαμορφώσουν εξαιρετικά ευαίσθητες θεραπευτικές πρωτεΐνες και να επεκτείνουν τη δραστηριότητά τους με τόσο μεγάλο βαθμό. Είναι một σημαντική επιστημονική επιτυχία», είπε ο Gormley.

Σύμφωνα με τον Gormley, μέρος της мотивασίας του για την ολοκλήρωση αυτού του έργου προέρχεται από μια προσωπική σύνδεση με τραύματα του νωτιαίου μυελού.

«Δεν θα ξεχάσω ποτέ ότι ήμουν στο νοσοκομείο και έμαθα ότι ένας στενός φίλος από το κολλέγιο θα μπορούσε πιθανότατα να μην περπατήσει ποτέ ξανά μετά από einen ατύχημα με ποδήλατο βουνού», είπε ο Gormley. «Η θεραπεία που αναπτύσσουμε μπορεί να βοηθήσει τους ανθρώπους όπως ο φίλος μου να μειώσουν την Cicatrisation στον νωτιαίο μυελό και να ανακτήσουν τη λειτουργία. Αυτό είναι ένας μεγάλος λόγος για να ξυπνήσετε το πρωί και να αγωνιστείτε για την επιστήμη και τη δυνατότητα θεραπείας».

Προώθηση της Αναγέννησης των Ιστών

Ο Shashank Kosuri είναι φοιτητής διδακτορικού προγράμματος βιοϊατρικής μηχανικής στο Rutgers SOE και ένας από τους κύριους συγγραφείς της μελέτης.

Ο Kosuri υπογραμμίζει ότι τα τραύματα του νωτιαίου μυελού μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά την ψυχολογική, σωματική και κοινωνικοοικονομική ευημερία των ασθενών και των οικογενειών τους. Μετά από ένα τέτοιο τραύμα, μια δευτερεύουσα κασκάδα φλεγμονής λαμβάνει χώρα και παράγει πυκνό ιστό σκλήρυνσης.

Η ChABC μπορεί να αποικοδομήσει μόρια ιστών σκλήρυνσης και να προωθήσει την αναγέννηση των ιστών, αλλά είναι εξαιρετικά ασταθής στη θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος (98,6°F). Σε αυτή τη θερμοκρασία, χάνει όλη τη δραστηριότητά της μέσα σε λίγες ώρες.

Οι συνθετικοί κοπολυμερείς μπορούν να περιβάλλουν τη ChABC και να τη σταθεροποιούν σε εχθρικά μικροπεριβάλλοντα. Οι ερευνητές σταθεροποίησαν το ενζύμο χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση που οδηγείται από την ΤΝ και τη ρομποτική για να συνθέσουν και να δοκιμάσουν την ικανότητα των κοπολυμερών να σταθεροποιήσουν τη ChABC και να διατηρήσουν τη δραστηριότητά της ở 98,6°F.

Οι ερευνητές κατάφεραν να αναγνωρίσουν plusieurs κοπολυμερείς που εκτέλεσαν καλά, και ένας κοπολυμερής διατήρησε το 30% του ενζύμου για μέχρι και μια εβδομάδα. Αυτά τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στη μελλοντική φροντίδα των τραυμάτων του νωτιαίου μυελού.