Искусственный интеллект диагностирует несколько заболеваний, анализируя генетические последовательности иммунных клеток в образце крови пациента.
В экспериментах с участием около 600 человек система успешно определила, страдает ли человек COVID — 19, диабетом 1 типа, ВИЧ или волчанкой, а также выявляла недавнюю вакцинацию против гриппа. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Метод основан на анализе В-клеток и Т-клеток — двух основных типов иммунных клеток, хранящих информацию о прошлых и текущих заболеваниях. Когда человек страдает от инфекции или аутоиммунного состояния, количество этих клеток увеличивается и они начинают производить специфические поверхностные рецепторы, уникальные для каждого заболевания.
Ученые создали инструмент, который объединяет шесть моделей машинного обучения для анализа последовательностей генов, кодирующих ключевые области рецепторов В-клеток и Т-клеток.
В эксперименте ученые использовали систему для скрининга 16,2 млн рецепторов В-клеток и 23,5 млн рецепторов Т-клеток в образцах крови, собранных у 593 человек. Из этих участников 63 были больны COVID — 19, 95 — ВИЧ-инфицированы, 86 страдали волчанкой, 92 — диабетом 1 типа, 37 недавно получили прививку от гриппа, а 220 были здоровыми контрольными лицами
Для 542 участников, для которых были данные как по В-, так и по Т-клеткам, система достигла показателя точности 0,986 из 1, что указывает на высокую эффективность. Также исследователи обнаружили, что некоторые заболевания лучше определяются по одному типу клеток: диабет 1 типа и волчанка имели более четкие сигнатуры в рецепторах Т-клеток, тогда как COVID — 19, ВИЧ и грипп легче распознавались по рецепторам В-клеток.
Исследователи считают, что в будущем этот подход поможет врачам справляться с «состояниями, для которых сегодня нет точных тестов». Однако ученые признают, что инструмент пока не готов к клиническому применению и требует дальнейшего совершенствования.
