O echipă de cercetători a reușit să dezvolte un sistem bazat pe inteligență artificială capabil să recunoască semnele de îmbătrânire ale celulelor stem responsabile pentru producerea celulelor sanguine. Tehnologia a fost testată pe celule de șoareci și promite să faciliteze înțelegerea proceselor biologice de îmbătrânire. Această metodă ar putea ajuta la identificarea unor substanțe specifice care să îmbunătățească funcționarea acestor celule pe măsură ce organismul înaintează în vârstă.
Proiectul a fost realizat de o echipă formată din reprezentanți ai Institutului de Cercetare Biomedicală Bellvitge, Barcelona Supercomputing Center și Institutul pentru Sănătate Globală din Barcelona. Aceștia au creat sistemul denumit ChromAgeNet, care utilizează analiza imaginilor microscopice pentru a detecta modificările celulare. Tehnologia se concentrează pe celulele stem hematopoietice, localizate în măduva osoasă, care sunt esențiale pentru formarea globulelor roșii, a globulelor albe și a trombocitelor.
Cercetarea, publicată în revista Aging Cell, demonstrează că organizarea tridimensională a cromatinei din interiorul nucleului celular conține date cruciale. Prin analiza imaginilor microscopice tridimensionale ale nucleelor celulelor stem provenite de la șoareci tineri și vârstnici, sistemul a putut identifica diferențe structurale. Modelul de inteligență artificială a reușit să clasifice corect, în medie, aproximativ 68% dintre celule, separând cele tinere de cele care prezintă semne de îmbătrânire.
Un aspect important al metodei este capacitatea de a identifica exact ce caracteristici ale imaginilor folosește inteligența artificială pentru clasificare. Acest lucru oferă cercetătorilor informații detaliate despre modificările biologice asociate vârstei, în special privind distribuția cromatinei în nucleu. Echipa a testat sistemul și pe celule tratate cu substanțe care influențează activitatea genelor fără a modifica secvența ADN, observând că unele tratamente pot readuce organizarea cromatinei la caracteristici similare cu cele ale celulelor tinere.
Deși rezultatele sunt promițătoare pentru testarea unor substanțe cu potențial de întinerire celulară, studiul rămâne la nivel preclinice. Cercetarea a fost efectuată exclusiv pe celule de șoarece, iar metoda nu a fost încă validată pe celulele stem umane. De asemenea, modificările structurale observate după administrarea substanțelor nu reprezintă o dovadă certă a restabilirii funcției biologice a celulelor, fiind necesară o validare independentă și suplimentară.
Procesul de îmbătrânire afectează treptat capacitatea organismului de a menține un sistem imunitar funcțional și de a produce celule sanguine în cantități optime. În cadrul medicinei moderne, înțelegerea mecanismelor de degradare a celulelor stem hematopoietice este vitală pentru dezvoltarea unor strategii care să permită menținerea sau restabilirea funcției acestora pe termen lung.