Umelá inteligencia priniesla pokrok do regenerácie poškodenej miechy

21. marca 2022

Strojové učenie dáva nádej ľuďom, ktorí po zranení chrbtice stratili schopnosť ovládať končatiny.

Enzým chondroitináza ABC dokáže odbúravať zjazvené tkanivo miechy a podporiť regeneráciu jej tkaniva.
V prostredí tepla ľudského tela však aktivita enzýmu po niekoľkých hodinách ustáva.
Americkí výskumníci s pomocou umelej inteligencie „namiešali“ špeciálne molekuly, ktoré aktivitu tohto enzýmu udržia oveľa dlhšie.
Jeden z nich udržiaval vysokú aktivitu enzýmu viac ako týždeň.

Poškodenia miechy spôsobené ochorením alebo zranením chrbtice nezrieka vedú k nezvratným následkom. Medzi najobávanejšie patrí strata schopnosti ovládať končatiny.

Vedci po celom svete venujú veľa úsilia hľadaniu spôsobov, ktoré dokážu miechu regenerovať. S touto mimoriadne komplikovanou úlohou im po novom pomáha umelá inteligencia.

Ako informuje štúdia, ktorú zverejnil vedecký časopis Advanced Healthcare Materials, výskumníkom sa vďaka nej podarilo približne 50-násobne predĺžiť trvanie liečebného účinku terapeutického enzýmu, ktorý naše telesné teplo za iných okolností „vypína“.

Užitočný, ale nestabilný

„Krátko po zranení chrbtice nastáva druhotná kaskáda zápalových procesov a spôsobuje husté zjazvenie miechy. Jazva dokáže blokovať regeneráciu nervového tkaniva alebo spôsobí, že regenerácia vôbec nenastane,“ hovorí hlavný autor výskumu Shashank Kosuri.

Kosuri s kolegami z Rutgersovej univerzity sa preto pokúšal stabilizovať enzým zvaný chondroitináza ABC (ChABC). Už dávnejšie je známe, že ChABC odbúrava zjazvenia na mieche a podporuje jej regeneráciu. Tento enzým je však zároveň pri teplote ľudského tela, 37 °C, mimoriadne nestabilný. Akákoľvek jeho aktivita ustáva v priebehu niekoľkých hodín.

Aby lekári napriek tomu dosiahli liečivý účinok, musia pacientom opakovane podávať mimoriadne drahé infúzie s veľmi vysokými koncentráciami enzýmu. Za nádejné riešenie tohto problému sa považovali zložité syntetické molekuly – takzvané kopolyméry. Enzýmy, ako je ChABC, dokážu obaliť a udržiavať stabilné aj v prostredí, ktoré ich za iných okolností rozrušuje.

Kopolymér – polymér (látka tvorená veľkými molekulami), ktorého molekula sa skladá z najmenej dvoch druhov chemicky odlišných monomérov.

Čítajte viac: Umelá inteligencia priniesla pokrok do regenerácie poškodenej miechy (aktuality.sk)

Autor: Dušan Valent

Zdroj: zive.sk

Foto: fotolia.com