Model AI Menghubungkan Sel Imun dengan Target

Sebuah model kecerdasan buatan (AI) baru yang dikembangkan oleh peneliti di Aalto University dan University of Helsinki dapat menghubungkan sel imun dengan targetnya. Ini berarti, misalnya, AI dapat memutuskan sel mana dari sel darah putih yang mengenali COVID-19. Menurut peneliti, model baru ini akan membantu menciptakan pemahaman yang lebih baik tentang sistem imun selama infeksi, gangguan autoimun, dan kanker.

Penelitian ini diterbitkan bulan lalu di jurnal PLOS Computational Biology.

Sistem Imun Manusia

Sistem imun manusia bergantung pada sel darah putih yang secara akurat mengidentifikasi patogen yang menyebabkan penyakit, dan kemudian mengembangkan pertahanan terhadapnya. Sistem imun juga dapat mengingat patogen yang pernah dihadapi sebelumnya, yang merupakan dasar dari efektivitas vaksin. Ini berarti bahwa sistem imun manusia memiliki banyak data tentang patogen yang telah dihadapi oleh individu, tetapi data tersebut sering sulit diperoleh dari sampel pasien.

Sistem imun mengandung sel B yang bertanggung jawab untuk produksi antibodi, dan sel T yang bertanggung jawab untuk menghancurkan target. Pengukuran antibodi dianggap sebagai proses yang relatif sederhana.

Satu Mustjoki adalah Profesor Hematologi Translasi.

“Meskipun diketahui bahwa peran sel T dalam respon pertahanan terhadap virus dan kanker sangat penting, mengidentifikasi target sel T telah sulit meskipun penelitian yang luas,” kata Mustjoki.

Untuk mengidentifikasi target mereka, sel T bergantung pada prinsip kunci dan gembok. Reseptor sel T adalah kunci pada permukaan sel T, dan gembok adalah protein pada permukaan sel yang terinfeksi. Ini sulit untuk memetakan target sel T dengan teknik laboratorium tradisional, karena satu individu membawa sejumlah besar.

Model AI Memprediksi Target

Peneliti memulai untuk mempelajari pasangan kunci-gembok yang sebelumnya diprofil, yang memungkinkan mereka untuk mengembangkan model AI yang dapat memprediksi target untuk sel T yang sebelumnya tidak dipetakan.

Emmi Jokinen adalah M.Sc dan mahasiswa Ph.D di Aalto University.

Studi ini memberikan wawasan tentang bagaimana sel T menggunakan bagian yang berbeda dari kuncinya untuk mengidentifikasi gemboknya. Beberapa virus yang umum dipelajari oleh peneliti termasuk influenza, HI-, dan hepatitis B-virus.

Peneliti mengatakan bahwa alat yang dihasilkan AI adalah topik penelitian yang efektif biaya.

Harri Lähdesmäki adalah Profesor Biologi Komputasi dan Pembelajaran Mesin di Aalto University.

“Dengan bantuan alat ini, kita dapat membuat penggunaan yang lebih baik dari kohort pasien yang telah dipublikasikan sebelumnya dan memperoleh pemahaman tambahan tentang mereka,” kata Lähdesmäki.

Salah satu temuan utama dengan alat AI adalah bagaimana intensitas reaksi pertahanan berhubungan dengan targetnya dalam berbagai keadaan penyakit, yang mereka katakan sebagai hasil langsung dari studi ini.

M.D. Jani Huuhtanen adalah mahasiswa Ph.D di University of Helsinki.

“Misalnya, selain infeksi COVID-19, kita telah menyelidiki peran sistem pertahanan dalam pengembangan berbagai gangguan autoimun dan menjelaskan mengapa beberapa pasien kanker mendapat manfaat dari obat baru dan beberapa tidak,” kata Huuhtanen.