Nova tecnologia: IA detecta câncer e infecções virais com precisão nanométrica

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Por João Silva
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Escaneamentos de IA revelando células de câncer e vírus.

São PauloPesquisadores desenvolveram uma IA capaz de identificar células cancerígenas e infecções virais iniciais com uma altíssima precisão. Os detalhes dessa descoberta foram publicados na revista Nature Machine Intelligence. A IA, denominada AINU (Inteligência Artificial do Núcleo), utiliza imagens detalhadas de uma técnica chamada microscopia STORM, que mostra estruturas celulares muito melhor do que microscópios comuns. Essas imagens ajudam a AINU a detectar alterações nas células com tamanho de até 20 nanômetros.

AINU pode determinar a disposição e a distribuição das partes nucleares.

  • Diferenciar células cancerígenas de células normais
  • Reconhecer infecções virais precoces
  • Identificar células-tronco com alta precisão

AINU é capaz de detectar pequenas alterações no DNA logo após uma infecção viral. Isso permite que os médicos diagnosticem e tratem doenças mais rapidamente, pois identifica essas mudanças em menos de uma hora após a infecção.

Métodos tradicionais detectam infecções procurando por sintomas visíveis ou grandes alterações celulares, que demoram a aparecer. O AINU é preciso porque utiliza redes neurais convolucionais (CNN) para analisar rapidamente dados visuais de alta qualidade. Este método transforma a compreensão dos pesquisadores e médicos sobre a progressão de doenças no nível molecular.

Apesar do avanço, o uso de AINU em hospitais e clínicas enfrenta desafios. As ferramentas especiais de imagem STORM, indispensáveis, são caras e geralmente disponíveis apenas em laboratórios de pesquisa de ponta. Além disso, a imagem STORM atualmente examina apenas algumas células por vez, o que não é viável para testes clínicos que precisam analisar rapidamente um grande número de células.

Avanços na tecnologia de imagem STORM podem tornar esse equipamento mais acessível em breve, o que possibilitaria seu uso em hospitais e clínicas. Pesquisadores já estão planejando experimentos para resolver problemas atuais.

AINU é uma ferramenta valiosa na pesquisa com células-tronco, ajudando a identificar células pluripotentes capazes de se transformar em qualquer tipo celular do corpo humano. Este método baseado em IA é mais rápido e elimina o uso de animais para determinar células-tronco de boa qualidade. Pode tornar os tratamentos com células-tronco mais rápidos, seguros e eficientes.

AINU representa um grande avanço na área de diagnóstico médico. Ele possibilita a visualização de pequenas alterações nas células, o que pode resultar em tratamentos mais rápidos e personalizados para câncer e infecções virais. Embora ainda enfrente alguns desafios, seu potencial para aplicação em clínicas e aceleração de pesquisas é muito promissor.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1038/s42256-024-00883-x

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Davide Carnevali, Limei Zhong, Esther González-Almela, Carlotta Viana, Mikhail Rotkevich, Aiping Wang, Daniel Franco-Barranco, Aitor Gonzalez-Marfil, Maria Victoria Neguembor, Alvaro Castells-Garcia, Ignacio Arganda-Carreras, Maria Pia Cosma. A deep learning method that identifies cellular heterogeneity using nanoscale nuclear features. Nature Machine Intelligence, 2024; DOI: 10.1038/s42256-024-00883-x
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