O nouă tehnologie bazată pe inteligență artificială poate identifica modificările asociate cu îmbătrânirea celulelor stem responsabile de producerea celulelor sanguine. Dezvoltată de o echipă de cercetători din Spania, această metodă a fost testată pe celule de șoareci și promite să contribuie la înțelegerea proceselor de degradare celulară. Tehnologia ar putea facilita identificarea unor substanțe capabile să îmbunătățească funcționarea celulelor stem pe măsură ce organismul înaintea în vârstă.
Echipa de cercetare, formată din specialiști de la Institutul de Cercetare Biomedicală Bellvitge, Barcelona Supercomputing Center și Institutul pentru Sănătate Globală din Barcelona, a creat sistemul ChromAgeNet. Această platformă de inteligență artificială este capabilă să recunoască semnele de îmbătrânire prin analiza detaliată a imaginilor microscopice. Procesul de identificare se bazează pe observarea organizării tridimensionale a cromatinei, materialul format din ADN și proteine din interiorul nucleului celular.
Cercetătorii au utilizat imagini microscopice tridimensionale ale nucleelor celulelor stem hematopoietice extrase de la șoareci tineri și vârstnici. Modelul de AI a fost antrenat special pentru a detecta modificări ale structurii cromatinei, inclusiv diferențe care sunt extrem de dificil de observat prin metodele de examinare obișnuite. În urma testelor, sistemul a reușit să clasifice corect, în medie, aproximativ 68% dintre celule, determinând dacă acestea provin de la animale tinere sau vârstnice.
Un aspect esențial al metodei este capacitatea de a evidenția caracteristicile imaginilor pe care inteligența artificială le folosește pentru clasificare. Acest lucru oferă cercetătorilor informații concrete despre modificările biologice specifice vârstei. Pentru a evalua potențialul aplicațiilor practice, echipa a testat sistemul pe celule stem îmbătrânite care au fost tratate cu substanțe ce influențează activitatea genelor fără a modifica secvența de ADN. Rezultatele au arătat modificări ale cromatinei compatibile cu caracteristicile celulelor tinere.
Deși rezultatele sunt promițătoare, studiul reprezintă o cercetare preclinică realizată exclusiv pe celule de șoarece. Metoda nu a fost încă validată pe celule stem umane, iar modificările structurale observate după administrarea substanțelor nu demonstrează, în acest stadiu, restabilirea funcției biologice a celulelor. Adaptarea tehnologiei pentru contextul uman va necesita cercetări suplimentare și validări independente pentru a putea evalua viitoarele tratamente care ar putea contracara efectele îmbătrânirii asupra sistemului imunitar.
Celulele stem hematopoietice, localizate în principal în măduva osoasă, sunt esențiale pentru menținerea sănătății, deoarece asigură formarea globulelor roșii, a globulelor albe și a trombocitelor. Îmbătrânirea acestor celule afectează treptat capacitatea organismului de a produce celule sanguine și de a menține funcționarea normală a sistemului imunitar, reprezentând o provocare majoră pentru medicina regenerativă și gestionarea sănătății pe termen lung.