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Matemáticos usam inteligência de máquina para mapear interações celulares e genéticas

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Fonte

Universidade da Califórnia em Irvine

Data

sábado, 9 maio 2020 12:55

Áreas

Bioinformática. Inteligência Artificial. Modelagem Matemática.

Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Irvine, nos Estados Unidos, desenvolveram uma nova técnica matemática baseada em inteligência de máquina que delineia espacialmente interações célula-célula e gene-gene altamente complexas. O método pode ajudar no diagnóstico e tratamento de doenças que variam do câncer à COVID-19, através da quantificação de ligações cruzadas entre células “boas” e células “ruins”.

Ao combinar o conceito matemático conhecido como “transporte ótimo” com o aprendizado de máquina e a teoria da informação, os cientistas foram capazes de equipar células únicas não conectadas com informações espaciais, destacando os links de comunicação entre células ou genes. O trabalho é objeto de um novo estudo publicado na revista científica Nature Communications.

“Com essa ferramenta, podemos identificar ligações cruzadas entre células infectadas por vírus e células imunológicas”, disse o co-autor Dr. Qing Nie, professor de matemática da Universidade da Califórnia em Irvine. “Essa nova abordagem pode ter uma aplicação imediata na busca de links críticos de comunicação de célula a célula no pulmão quando o vírus COVID-19 ataca”, explica o pesquisador.

O Dr. Nie disse que o diagnóstico e tratamento precisos da doença requerem tanto a triagem quanto a imagem dos tecidos. O perfil genético de alto rendimento na resolução de uma célula geralmente requer a dissociação de tecidos em células individuais, levando a uma perda de informações espaciais. Mas a imagem de tecidos intactos permite apenas a medição de um pequeno número de genes.

“Esse novo método matemático de inteligência de máquina enriquece muito nossa capacidade de integrar vários conjuntos de dados biomédicos. Pela primeira vez, podemos revelar como um gene em uma célula – por exemplo, em uma célula cancerígena específica – pode influenciar outro gene em uma célula imune, por exemplo”, concluiu o Dr. Qing Nie.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade da Califórnia em Irvine (em inglês).

Fonte: Universidade da Califórnia em Irvine. Imagem: Freepik.

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