Институт наук о клетке им. Аллена (Сиэтл) представил свой новый проект по созданию первой предиктивной (прогнозируемой, вероятностной) 3D-модели живой человеческой клетки.
Проект Allen Integrated Cell объединяет в себе две технологии, которые расширяют наше понимание того, как могут различаться индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (hiPSC). Первая технология представляет собой модель, показывающую организацию органелл в конкретных клетках, а другая, прогнозируемая, отражает вероятные формы и расположение органелл в любой клетке, даже неизвестной науке.
Перед тем, как создать 3D-модель клетки ученые «отредактировали» огромный массив человеческих клеток, после чего внедрили в некоторые из них флуоресцентные белковые метки для подсветки конкретных внутриклеточных структур. Затем ученые отсняли десятки тысяч кадров «подсвеченных» клеток и «пропустили» их через ИИ, который на их основе создал вероятностную модель живой клетки.
На следующем этапе исследователи применили к полученным снимкам другой алгоритм машинного обучения. На основании информации от опытов с «подсвеченными» клетками ИИ пришел к выводу, что клетки, не помеченные белковыми метками, от них практически ничем не отличаются. Это очень важно при проведении подобных экспериментов, поскольку флуоресцентная микроскопия довольно токсична и затратна.
Проект Allen Integrated Cell находится в открытом бесплатном доступе в Интернете. С его помощью ученые смогут лучше понять внутриклеточные процессы, что поможет прогнозировать и отслеживать различные негативные изменения, приводящие к тяжелым, в частности, онкологическим заболеваниям.