IA Candycrunch acelera detecção de câncer ao analisar níveis de açúcar nas células

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Por Alex Morales
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IA analisando estruturas coloridas de açúcar dentro das células.

São PauloPesquisadores da Universidade de Gotemburgo desenvolveram um modelo de IA chamado Candycrunch que melhora a detecção de câncer através da análise dos níveis de açúcar. Candycrunch opera de maneira mais rápida e precisa na identificação de anomalias em comparação com os métodos semi-manuais atuais.

Os glicanos são estruturas de açúcar presentes em nossas células. Eles podem ser medidos utilizando espectrometria de massa e podem indicar diferentes tipos de câncer nas células. O modelo de IA auxilia nesta análise.

  • Automatiza a análise de dados de fragmentação de glicanos
  • Fornece resultados em poucos segundos por teste
  • Apresenta uma taxa de precisão de 90% na determinação da estrutura exata dos açúcares

Analisar dados de fragmentação de glicanos exige muito tempo e habilidade. Apenas alguns especialistas conseguem realizar essa tarefa, e cada amostra pode levar horas ou até dias para ser examinada. Isso ocorre porque os dados precisam ser analisados minuciosamente por profissionais para determinar a estrutura dos glicanos. Esse processo é aprendido ao longo de muitos anos.

Candycrunch usa inteligência artificial para resolver rapidamente tarefas complexas. Ele finaliza trabalhos em segundos que normalmente levariam muito mais tempo. As descobertas foram publicadas na revista Nature Methods.

Candycrunch foi treinado com um vasto banco de dados contendo mais de 500.000 amostras de variadas fragmentações e estruturas de açúcar. Esse treinamento aprofundado garante que o Candycrunch tenha uma precisão excepcional.

Daniel Bojar, professor de Bioinformática na Universidade de Gotemburgo, afirma que seu modelo identifica corretamente a estrutura do açúcar em 90% dos casos. Isso indica que em breve a precisão do modelo de IA poderá ser comparável aos métodos usados para sequenciar DNA, RNA e proteínas.

O modelo de IA é rápido e preciso, auxiliando na identificação de biomarcadores baseados em glicanos de forma mais ágil. Esses biomarcadores são essenciais para o diagnóstico e previsão do câncer, acelerando significativamente a pesquisa oncológica.

O modelo de IA consegue identificar estruturas de açúcar que podem passar despercebidas pelos humanos, o que é particularmente útil para detectar essas estruturas em quantidades minúsculas. Essas descobertas podem se tornar novas ferramentas valiosas para a pesquisa.

Candycrunch promete tornar as análises de glicanos mais frequentes na pesquisa biológica e clínica. Isso é possível porque o modelo de IA automatizou a parte mais demorada, que é a análise manual de dados.

Daniel Bojar acredita que a automação ajudará na identificação de novos biomarcadores. Isso permitirá que mais pesquisadores estudem glicanos sem a necessidade de treinamento especializado. A inteligência artificial mostra-se promissora para aprimorar a detecção de câncer no futuro.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1038/s41592-024-02314-6

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

James Urban, Chunsheng Jin, Kristina A. Thomsson, Niclas G. Karlsson, Callum M. Ives, Elisa Fadda, Daniel Bojar. Predicting glycan structure from tandem mass spectrometry via deep learning. Nature Methods, 2024; DOI: 10.1038/s41592-024-02314-6
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