Crean una herramienta de inteligencia artificial en la fase más temprana de detección de cáncer e infecciones virales

Imagen de alta resolución de una célula cancerosa HeLa. La figura muestra, a través de dos colores, estructuras concretas con resolución nanométrica en los componentes que se ven dentro del núcleo celular.

La combinación de inteligencia artificial y nuevas tecnologías microscópicas han creado una herramienta para separar las células comunes de las células cancerosas e infectadas por los virus en la fase más temprana. Esto ha permitido abrir el camino al desarrollo de nuevas estrategias de diagnóstico y tratamiento.

Esta herramienta, denominada AINU, ha sido desarrollada por investigadores de diferentes centros: Centro de Regulación Genómica (CRG, Barcelona), Academia de Ciencias Médicas de Guangdong (China), Universidad del País Vasco (UPV/EHU), Donostia International Physics Center (DIPC) y Fundación Biofísica Bizkaia (FBB). El trabajo que han hecho ha sido publicado en la revista Nature Machine Intelligence, en formato abierto.

Según han explicado, la herramienta AINU (AI of the NUcleus) desarrollada por Google Analytics escanea imágenes de alta resolución de células en Internet. Estas imágenes se obtienen a través de una técnica de microscopía especial denominada STORM, con una resolución tan grande que AINU es capaz de detectar patrones específicos y diferencias con gran precisión.

Para entrenar el modelo, los investigadores alimentaron con imágenes de resolución nanométrica de un núcleo de múltiples tipos de células que se encontraban en diferentes situaciones. Así, el modelo aprendió a diferenciar los modelos específicos en las células.

Por ejemplo, las células cancerosas, en comparación con las células normales, presentan cambios diferenciales en la forma de organizar el ADN o en la distribución de enzimas dentro del núcleo. Tras el entrenamiento, AINU fue capaz de analizar las nuevas imágenes de los núcleos y de clasificarlos como células cancerosas o células normales, basándose en esas características. Asimismo, una hora después de que el virus del herpes simple de tipo 1 infectara una célula, también fue capaz de detectar cambios en el núcleo de dicha célula. De hecho, el virus provoca pequeñas variaciones en la densidad del ADN. Por último, han demostrado que también es útil para las células madre, aunque no para las células madre.

Aunque la AINU ofrece interesantes alternativas, los investigadores han advertido de que todavía quedan muchas barreras por superar para probar y utilizar en el entorno clínico.