Modelo de IA Liga Células Imunológicas a Alvos

Um novo modelo de inteligência artificial (IA) desenvolvido por pesquisadores da Universidade Aalto e da Universidade de Helsinque é capaz de ligar células imunológicas a seus alvos. Isso significa, por exemplo, que a IA pode desacoplar quais células brancas do sangue reconhecem a COVID-19. De acordo com os pesquisadores, o novo modelo ajudará a criar uma melhor compreensão do sistema imunológico durante infecções, doenças autoimunes e câncer.

A pesquisa foi publicada no mês passado na revista PLOS Computational Biology.

Sistema Imunológico Humano

O sistema imunológico humano depende de células brancas do sangue que identificam com precisão os patógenos que causam doenças, e então desenvolvem uma defesa contra eles. O sistema imunológico também é capaz de lembrar patógenos que ele já encontrou anteriormente, o que é a base da eficácia das vacinas. Isso significa que o sistema imunológico humano contém muitos dados sobre quais patógenos um indivíduo já encontrou, mas esses dados são frequentemente difíceis de obter a partir de amostras de pacientes.

O sistema imunológico contém células B que são responsáveis pela produção de anticorpos, e células T que são responsáveis por destruir alvos. A medição de anticorpos é considerada um processo relativamente simples.

Satu Mustjoki é Professora de Hematologia Translacional.

“Embora seja conhecido que o papel das células T na resposta de defesa contra, por exemplo, vírus e câncer é essencial, identificar os alvos das células T tem sido difícil, apesar de extensas pesquisas”, diz Mustjoki.

Para identificar seus alvos, as células T dependem de um princípio de chave e fechadura. O receptor de célula T é a chave na superfície da célula T, e a fechadura é a proteína na superfície de uma célula infectada. É difícil mapear os alvos das células T com técnicas de laboratório tradicionais, pois um único indivíduo carrega uma quantidade massiva.

Modelo de IA Previsão de Alvos

Os pesquisadores se propuseram a estudar pares de chave e fechadura previamente perfilados, o que lhes permitiu desenvolver um modelo de IA capaz de prever alvos para células T previamente não mapeadas.

Emmi Jokinen é M.Sc e estudante de doutorado na Universidade Aalto.

O estudo fornece insights sobre como uma célula T aplica diferentes partes de sua chave para identificar suas fechaduras. Alguns dos vírus comuns estudados pelos pesquisadores incluíram influenza, HI- e vírus da hepatite B.

Os pesquisadores dizem que as ferramentas geradas por IA são tópicos de pesquisa rentáveis.

Harri Lähdesmäki é Professor de Biologia Computacional e Aprendizado de Máquina na Universidade Aalto.

“Com a ajuda dessas ferramentas, podemos fazer um melhor uso das vastas coortes de pacientes já publicadas e ganhar uma compreensão adicional delas”, diz Lähdesmäki.

Uma das principais descobertas com as ferramentas de IA foi como a intensidade da reação de defesa se relaciona com seu alvo em diferentes estados de doença, o que eles dizem ser um resultado direto deste estudo.

M.D. Jani Huuhtanen é estudante de doutorado na Universidade de Helsinque.

“Por exemplo, além da infecção por COVID-19, investigamos o papel do sistema de defesa no desenvolvimento de várias doenças autoimunes e explicamos por que alguns pacientes com câncer se beneficiam de novos medicamentos e outros não”, diz Huuhtanen.