domingo, 18 de abril de 2021

A tecnologia de aprendizado de máquina pode ajudar a decifrar a linguagem biológica do câncer e da doença de Parkinson

April 17, 2021 - Algoritmos semelhantes aos usados ​​pela Amazon e Netflix podem ajudar a desvendar a linguagem biológica do câncer, doença de Parkinson e outras doenças neurodegenerativas.


Algoritmos semelhantes aos usados ​​por Netflix, Amazon e Facebook podem levar a uma melhor compreensão da linguagem biológica do câncer e de doenças neurodegenerativas, como doença de Parkinson (DP) e doença de Alzheimer (DA), de acordo com um artigo de pesquisa publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences.

Os pesquisadores destacam que a separação da fase intracelular de proteínas em proteínas desordenadas biomoleculares que formam gotículas de proteínas semelhantes a líquido, chamadas de condensados, tornou-se cada vez mais reconhecida como um fator chave para categorizar e regular as proteínas que podem contribuir para o câncer e doenças neurodegenerativas. No entanto, determinar a maneira ideal de examinar e, subsequentemente, prever como as proteínas se manifestarão, acumulou várias hipóteses.

Para condições como a DP, cuja manifestação clínica é caracterizada pelo agrupamento anormal de proteínas e perda de células dopaminérgicas, compreender como os condensados ​​de proteína se formam pode ser significativo no desenvolvimento de terapias direcionadas que podem retardar ou prevenir a progressão.

Conduzindo uma análise sobre o potencial de aplicabilidade do sequenciamento de proteínas no comportamento de fase, os pesquisadores alavancaram uma abordagem semelhante à do Netflix quando recomenda uma série para assistir, Facebook quando sugere alguém para fazer amizade, ou Amazon por meio de assistentes de voz como Alexa, em que algoritmos de aprendizado de máquina fazem previsões altamente educadas sobre o que as pessoas farão a seguir ou, neste caso, como as proteínas reagirão a seguir.

Os pesquisadores usaram a tecnologia de aprendizado de máquina para treinar um modelo de linguagem em grande escala para examinar e prever anormalidades de proteínas dentro do corpo associadas ao início da doença.

"Pedimos especificamente ao programa para aprender a linguagem dos condensados ​​biomoleculares que mudam de forma - gotículas de proteínas encontradas nas células - que os cientistas realmente precisam entender para quebrar a linguagem da função biológica e mau funcionamento que causam câncer e doenças neurodegenerativas como a DA", disse o autor do estudo Kadi Liis Saar, PhD, pesquisadora do St John's College, em um comunicado.

Em suas descobertas, os pesquisadores descobriram que a tecnologia pode distinguir entre proteínas estruturadas e proteínas não estruturadas propensas a doenças em humanos com alta precisão.

Falando mais sobre proteínas desordenadas, o principal autor do estudo, Tuomas Knowles, PhD, professor do Departamento de Química Yusuf Hamied da Universidade de Cambridge, disse em um comunicado que esses condensados ​​de proteína receberam atenção substancial, pois podem controlar eventos-chave na célula, como como expressão gênica e síntese de proteínas.

"Quaisquer defeitos relacionados a essas gotículas de proteína podem levar a doenças como o câncer. É por isso que trazer a tecnologia de processamento da linguagem natural para a pesquisa das origens moleculares do mau funcionamento das proteínas é vital se quisermos ser capazes de corrigir os erros gramaticais dentro das células que causam doença", disse Knowles.

Com o objetivo final de usar inteligência artificial para desenvolver drogas direcionadas, Knowles disse que essa abordagem também poderia ser aproveitada para expandir o conhecimento atual sobre cânceres e doenças neurodegenerativas, bem como até mesmo prevenir a ocorrência de demência.

“O aprendizado de máquina pode estar livre das limitações do que os pesquisadores pensam ser os alvos da exploração científica e isso significará que novas conexões serão encontradas que ainda não concebemos. É realmente muito emocionante”, disse Saar. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: AJMC.

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