Salud
El AI descubre genes del olfato vinculados a los resultados del cáncer
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Un equipo de investigadores de la Universidad de Oxford ha utilizado recientemente el AI para descubrir un posible vínculo entre el cáncer de colon y la expresión de genes específicos que detectan olores. Según informa Phys.org, los investigadores de la Universidad de Oxford y la Universidad de Zurich, asistidos por un modelo de AI, descubrieron que la expresión de genes específicos que detectan olores en las células del cáncer de colon indica una mayor probabilidad de resultados peores.
Los genes se expresan cuando la información que se encuentra en nuestro ADN se utiliza para crear moléculas como las proteínas. La expresión génica a menudo controla cuántas proteínas se crean y cuándo se crean, actuando como interruptores de encendido y apagado. Los seres humanos tienen aproximadamente 400 genes responsables de nuestro sentido del olfato, pero, crucialmente para el estudio, estos genes también se expresan en otras partes del cuerpo, además de la nariz. Si estos genes que detectan olores se expresan, significa que las instrucciones para estos genes se están leyendo y llevando a cabo. Al hacer cambios en las células, los científicos pueden manipular el nivel en el que los genes se expresan y se utilizan.
El estudio, que se publicó recientemente en Molecular Systems Biology, fue dirigido por la Dra. Heba Sailem del Instituto de Ingeniería Biomédica y la Universidad de Oxford. Sailem y sus colegas investigadores examinaron cómo se organizan las células en el cuerpo, con el objetivo de estudiar cómo el cáncer conduce a la pérdida de la estructura tisular en el cuerpo. Para desarrollar terapias efectivas, los científicos deben entender qué genes desempeñan un papel en la alteración tisular. El equipo de investigación utilizó algoritmos de visión computacional para detectar cambios en la organización de las muestras de células. El modelo de AI se le proporcionó datos de imagen recopilados por microscopía robótica, que contiene millones de imágenes de células de cáncer de colon.
El equipo de investigación luego experimentó reduciendo la expresión de cada gen en las células individuales de cáncer de colon. Después de aplicar perturbaciones a los genes y disminuir su expresión, los investigadores encontraron que los genes que detectan olores parecen estar fuertemente correlacionados con la forma en que las células se alinean y se dispersan. Parecía que reducir la expresión de los genes que detectan olores podría potencialmente controlar la dispersión de las células al reducir su capacidad para moverse. Por otro lado, la motilidad celular podría aumentarse al tener niveles de expresión más altos de los genes que detectan olores en cuestión.
Sailem explicó que los genes que detectan olores son como un “sexto sentido” que las células cancerosas pueden utilizar para encontrar su camino fuera del entorno del tumor, que es tóxico, y dispersarse a otras regiones del cuerpo del paciente. Sailem continuó explicando cuán importante fue el AI en este descubrimiento. El modelo de AI utilizado por los investigadores pudo aumentar significativamente la velocidad a la que se llevó a cabo la investigación. El modelo de AI, después de ser entrenado en una gran base de datos de funciones y apariencias de genes, puede automatizar la tarea de identificar ciertos tipos de células en las imágenes. Sailem explicó:
“Utilizando el sistema de AI desarrollado, ahora podemos aprender mucho más de estos experimentos y acelerar la identificación de genes que alteran la estructura de los tejidos en el cáncer.
CRISPR (Repeticiones Palindrómicas Cortas Regularmente Espaciadas), la tecnología de edición de genes, es la principal forma en que los niveles de expresión génica para los aproximadamente 20,000 genes en la célula se reducen para estudiar cómo la expresión génica impacta las células cancerosas. Cuando se combina con los avances en la tecnología de edición de genes, la investigación realizada por Sailem y sus colegas podría permitir nuevos métodos para identificar los roles que diferentes genes desempeñan en diferentes tipos de cáncer, lo que podría permitir nuevos tipos de terapias.
