Proiectarea unui senzor de serotonină folosind inteligența artificială ar putea ajuta la dezvoltarea medicamentelor pentru neurologie

Jan 19, 2021 | Cercetare, Stiri

Insitutul Național de Sănătate din Statele Unite ale Americii a afirmat că într-o cercetare pe care a cofinanțat-o a folosit inteligența artificială (AI) pentru a transforma o proteină bacteriană într-un nou instrument de cercetare. Cercetătorii speră că proteina care indentifică moleculele de serotonină și le permite să fie urmărite, ar putea detecta modificări subtile, în timp real, ale nivelurilor de serotonină în timpul somnului, fricii și interacțiunilor sociale.

Tehnica ar putea fi, de asemenea, utilizată pentru a testa eficiența noilor medicamente psihoactive.

Acest studiu făcut pe șoareci a fost finanțat la inițiativa NIH’s Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN), care își propune să revoluționeze înțelegerea creierului în condiții sănătoase și de boală. Studiul a fost condus de cercetătorii din laboratorul doctorului Lin Tian, investigator principal la Facultatea de Medicină UC Davis.

Cercetătorii au transformat o proteină bacteriană în formă de Venus Flytrap care captează nutrienții într-un senzor fluorescent extrem de sensibil care se aprinde atunci când captează serotonina. Laboratorul lui Tian se bazează pe activitatea oamenilor de știință din laboratorul doctorului Loren Looger de la Institutul Medical Howard Hughes Janelia Research Campus, Virginia, care au folosit tehnici tradiționale de inginerie genetică pentru a transforma proteina bacteriană într-un senzor al neurotransmițătorului acetilcolină.

Dr. Tian a lucrat cu echipa lui Looger și a folosit inteligența artificială pentru a reproiecta complet proteina cunoscută sub numele de OpuBC și pentru a detecta, în schimb, serotonina. Cercetătorii au folosit algoritmi de învățare automată pentru a ajuta un calculator să „gândească” 250.000 de modele noi, iar după trei runde de teste oamenii de știință s-au stabilit pe unul singur.

Experimentele pe felii de creier de șoarece au arătat că senzorul răspunde la semnalele de serotonină trimise între neuroni în punctele de comunicații sinaptice.

Studiile efectuate au arătat că senzorul a monitorizat o creștere așteptată a nivelului de serotonină atunci când șoarecii erau treji și o scădere în timp ce șoarecii adormeau. De asemenea, au observat o scădere mai mare atunci când șoarecii au intrat în stările de somn REM.

 

Materialul integral preluat de pe pharmaphorum.com.