Team Utilizza Intelligenza Artificiale e Robotica per Trattare lesioni del Midollo Spinale

Un team di ricercatori dell’Università di Rutgers ha utilizzato l’intelligenza artificiale (AI) e la robotica per formulare proteine terapeutiche. Il team è riuscito a stabilizzare con successo un enzima in grado di degradare i tessuti cicatriziali che si formano a seguito di lesioni del midollo spinale. Ciò può anche promuovere la rigenerazione dei tessuti.

Lo studio è stato pubblicato in Advanced Healthcare Materials.

Stabilizzazione dell’Enzima

L’enzima stabilizzato dal team è la Chondroitinasi ABS (ChABC).

Adam Gormley è il principale investigatore del progetto e professore assistente di ingegneria biomedica alla Rutgers School of Engineering (SOE) dell’Università di Rutgers-New Brunswick.

“Questo studio rappresenta una delle prime volte in cui l’intelligenza artificiale e la robotica sono state utilizzate per formulare proteine terapeutiche altamente sensibili e prolungare la loro attività di tale entità. Si tratta di un importante risultato scientifico”, ha dichiarato Gormley.

Secondo Gormley, parte della sua motivazione per completare questo lavoro deriva da una connessione personale con le lesioni del midollo spinale.

“Non dimenticherò mai di essere stato in ospedale e di aver appreso che un caro amico di college non avrebbe più potuto camminare dopo essere stato paralizzato dalla vita in giù a seguito di un incidente di mountain bike”, ha dichiarato Gormley. “La terapia che stiamo sviluppando potrebbe un giorno aiutare persone come il mio amico a ridurre la cicatrice sul loro midollo spinale e a recuperare la funzionalità. Questo è un ottimo motivo per alzarsi la mattina e lottare per avanzare la scienza e la terapia potenziale.”

Promozione della Rigenerazione dei Tessuti

Shashank Kosuri è uno studente di dottorato in ingegneria biomedica alla Rutgers SOE e principale autore dello studio.

Kosuri sottolinea che le lesioni del midollo spinale possono avere un impatto negativo sul benessere psicologico, fisico e socio-economico dei pazienti e delle loro famiglie. Dopo una di queste lesioni, si verifica una cascata secondaria di infiammazione, che produce tessuto cicatriziale denso.

La ChABC è in grado di degradare le molecole del tessuto cicatriziale e promuovere la rigenerazione dei tessuti, ma è altamente instabile alla temperatura del corpo umano (98,6° F). A questa temperatura, perde tutta la sua attività entro poche ore.

I copolimeri sintetici possono avvolgersi attorno alla ChABC e stabilizzarla in ambienti microambientali ostili. I ricercatori hanno stabilizzato l’enzima utilizzando un approccio guidato dall’AI che coinvolge la robotica di manipolazione dei liquidi per sintetizzare e testare la capacità dei copolimeri di stabilizzare la ChABC e mantenere la sua attività a 98,6° F.

I ricercatori sono riusciti a identificare diversi copolimeri che hanno funzionato bene e uno di essi ha mantenuto il 30% dell’enzima per fino a una settimana. Questi risultati potrebbero avere importanti implicazioni per le cure future delle lesioni del midollo spinale.