O echipă de cercetători a dezvoltat o metodă inovatoare bazată pe inteligență artificială care poate identifica modificările asociate cu îmbătrânirea celulelor stem. Tehnologia, care a fost testată pe celule de șoarece, are potențialul de a ajuta la înțelegerea proceselor de îmbătrânire și la identificarea unor substanțe care pot îmbunătăți funcționarea celulelor odată cu înaintarea în vârstă. Acest sistem ar putea deschide noi direcții în dezvoltarea unor tratamente de întinerire celulară.
Sistemul de inteligență artificială, denumit ChromAgeNet, a fost creat de o echipă formată din cercetători de la Institutul de Cercetare Biomedicală Bellvitge, Barcelona Supercomputing Center și Institutul pentru Sănătate Globală din Barcelona. Tehnologia utilizează analiza imaginilor microscopice pentru a recunoaște semnele de îmbătrânire ale celulelor stem hematopoietice. Aceste celule, localizate în principal în măduva osoasă, sunt responsabile pentru formarea globulelor roșii, a globulelor albe și a trombocitelor.
Cercetarea, publicată în revista Aging Cell, demonstrează că organizarea tridimensională a cromatinei din interiorul nucleului celular conține informații esențiale. Prin analiza imaginilor microscopice tridimensionale ale nucleelor celulelor stem provenite de la șoareci tineri și vârstnici, modelul a reușit să identifice diferențe de structură. Modelul a clasificat corect, în medie, aproximativ 68% dintre celule, determinând dacă acestea provin de la animale tinere sau de la cele vârstnice.
Un aspect important al metodei este capacitatea de a identifica caracteristicile imaginilor pe care AI le folosește pentru clasificare. Această funcție oferă cercetătorilor date despre modificările biologice specifice vârstei, inclusiv despre distribuția cromatinei în interiorul nucleului. Echipa a testat sistemul și pe celule stem tratate cu substanțe care influențează activitatea genelor fără a modifica secvența ADN, observând modificări ale organizării cromatinei compatibile cu cele din celulele tinere.
În prezent, studiul rămâne la nivel de cercetare preclinică, fiind realizat exclusiv pe celule de șoarece. Metoda nu a fost încă validată pe celule stem umane, iar modificările structurale observate după administrarea substanțelor nu demonstrează restabilirea funcției biologice a celulelor. Adaptarea tehnologiei pentru organismul uman va necesita cercetări suplimentare și validări independente pentru a putea evalua viitoarele tratamente care ar putea contracara efectele îmbătrânirii asupra sistemului imunitar.
Procesul de îmbătrânire afectează treptat capacitatea organismului de a menține funcționarea normală a sistemului imunitar și de a produce celule sanguine. Celulele stem hematopoietice joacă un rol critic în menținerea acestui echilibru biologic. Identificarea timpurie a degradării acestora prin tehnologii avansate precum ChromAgeNet reprezintă un pas important în studiul sistemului hematopoietic și în căutarea unor strategii de restabilire a funcției celulare.