iaintel·ligènciaartificial.cat← Portada

CIÈNCIA · 5 MIN

Un model d'IA llegeix «l'empremta» dels senyals que reben les cèl·lules i prediu com es desenvolupa un teixit, amb una prova en pulmó d'embrió de ratolí

El treball, publicat a «Nature Methods», entrena una xarxa neuronal amb milers de cèl·lules mare humanes per reconstruir quins senyals ha rebut cada cèl·lula i quan.

Il·lustració generada amb IA: Un model d'IA llegeix «l'empremta» dels senyals que reben les cèl·lules i prediu com es desenvolupa un teixit, amb una prova en pulmó d'embrió de ratolí
Il·lustració generada amb IA
Escolta:

Les cèl·lules d'un embrió es parlen mitjançant vies de senyalització: segons quina combinació de senyals reben i en quin moment, esdevenen cor, intestí, múscul o pulmó. Saber-ho amb detall és la clau per fabricar teixits en un laboratori, però mesurar-ho cèl·lula a cèl·lula i via a via és molt costós.

Un equip del MIT i de l'Institut Whitehead, dirigit per la biòloga Pulin Li i el doctorand Nicholas Hutchins, ha publicat a *Nature Methods* un treball que simplifica el problema. Cada via de senyalització deixa una «empremta» pròpia en l'activitat dels gens, i aquesta empremta és semblant en tipus cel·lulars diferents. El model, anomenat IRIS, és una xarxa neuronal que a partir de l'activitat gènica global d'una cèl·lula calcula quines vies es van activar i quan.

Per entrenar-lo, els autors van fer servir un gran experiment amb milers de cèl·lules mare embrionàries humanes, exposades a desenes de combinacions de sis vies de senyalització importants en diverses etapes del desenvolupament. Gràcies a l'aprenentatge per transferència, IRIS pot aplicar el que ha après a tipus cel·lulars que no havia vist. En cèl·lules soltes d'embrions de ratolí, va predir quan i on s'activaven vies concretes en cèl·lules destinades a cor, intestí, múscul i medul·la espinal, i va indicar que activar una via determinada afavoriria el desenvolupament pulmonar, cosa que es va confirmar en embrions de ratolí.

Convé tenir mesura. L'article del MIT no dona taxes d'error ni xifres exactes de mostres, i la validació que descriu es limita a la gastrulació i al pulmó de ratolí. Les aplicacions que s'apunten (cèl·lules mare per a medicina regenerativa, organoides més fidels, models de pulmó per a l'asma, el càncer o la fibrosi) són, de moment, perspectives i no resultats.

Mateix tema

Butlletí de dissabte

La setmana d’IA, en cinc minuts.