ברקוד בינה מלאכותית מאתר תאי זומבי של הזדקנות בלי להרוס את הרקמה

נערך על ידי: Svitlana Velhush

מדענים מ-MIT הציעו שיטה לזהות תאים מזדקנים ברקמות חיות בלי לפגוע בהן. השיטה משלבת מיקרוסקופיית ראמאן, שקוראת את ההרכב הכימי של התאים לפי ספקטרום האור המוחזר, עם נתוני ביטוי גנים ולמידת מכונה. התוצאה היא "ברקוד" ייחודי — מערכת של מאפיינים ספקטרליים שלפיהם אפשר להבדיל בין "תאי זומבי" לתאים רגילים.

עם הגיל מצטברים בגוף תאים שהפסיקו להתחלק אך לא מתו. הם מפרישים אותות דלקתיים ותורמים להתפתחות סרטן, פיברוזיס והפרעות אחרות הקשורות לגיל. סמנים קלאסיים, כמו החלבונים p16 ו-p21, דורשים קיבוע והרס של הדגימה, ולכן אי אפשר להשתמש בהם לאבחון בחיים. הגישה החדשה פותרת בעיה זו: ספקטרום ראמאן מתעד שינויים בליפידים ובמולקולות אחרות בלי להתערב בתא.

החוקרים השוו רקמות עור וריאות של עכברים צעירים וזקנים. בדגימות מבוגרות עלה באופן ניכר הסינתזה וההצטברות של ליפידים, ובעור התחזקו מסלולים הקשורים להתכווצות שרירים ולעיצוב מחדש של המטריצה החוץ-תאית. בריאות הופעלו גנים של תגובה חיסונית ודלקת. השינויים הביוכימיים האלה היוו את הבסיס למערך האימון של האלגוריתם.

למידת מכונה זיהתה מתוך אלפי פסגות ספקטרליות כמה פסגות מפתח, שמתאמות בצורה המדויקת ביותר למצב ההזדקנות התאי. כעת, לפי תכנון המחברים, די לרשום ספקטרום בכמה טווחים אופייניים כדי לקבוע בסבירות גבוהה אם התא נכנס למצב סנסצנטי. השיטה נבחנה עד כה רק בעכברים ובתנאי מעבדה.

היתרון של הגישה ברור: היא אינה דורשת ביופסיה ומאפשרת בעתיד לעקוב בזמן אמת אחר הדינמיקה של הצטברות תאי זומבי. ואולם הנתונים מוגבלים למודלים של בעלי חיים, והעברתם לאדם תדרוש בדיקה על רקמות אנושיות וניסויים קליניים. בנוסף, מיקרוסקופיית ראמאן טרם הפכה לכלי שגרתי בקליניקה — הציוד יקר ודורש הכשרה מיוחדת.

אם השיטה תאשר את מהימנותה, היא עשויה לשנות את התפיסה כיצד מודדים את הגיל הביולוגי של רקמות. במקום סמנים עקיפים בדם או בדיקות הורסות, תתאפשר היכולת "לקרוא" את מצב התאים ישירות ובלי פלישה. זה יקרב את הרגע שבו טיפולים שמכוונים להסרת תאים מזדקנים או להצערתם יוכלו להישען על נתונים מדויקים ואישיים על התפוצה שלהם בגוף.

6 צפיות

מקורות

  • AI“条形码”可识别衰老组织中“僵尸细胞”

תגובות

קראו כתבות נוספות בנושא זה:

🚨: These Butterflies Live Nearly a Year by Slowing Down Aging Itself 🦋⏳ A study from the University of Bristol, published in Nature Communications, has revealed that tropical Heliconius butterflies have evolved an extraordinary ability: they age far more slowly than most

Image
Image
Reply
מצאתם טעות או אי-דיוק?הערותיכם ייבחנו בהקדם האפשרי.