Un nuevo estudio publicado en Cell Systems, muestra el potencial de las herramientas basadas en inteligencia artificial para revolucionar la patología del cáncer y una variedad de otras enfermedades. Concretamente, estos nuevos algoritmos de inteligencia artificial han sido desarrollados por investigadores de UT Southwestern para evaluar el potencial metastásico en cánceres de piel.
Ingeniería inversa
Con métodos basados en el aprendizaje profundo (deep learning) capaces de distinguir diferencias mínimas en imágenes que son esencialmente invisibles para el ojo humano, los investigadores han propuesto utilizar esta información latente para buscar diferencias en las características de la enfermedad que podrían ofrecer información sobre los pronósticos o guiar los tratamientos.
Las diferencias que distingue la IA generalmente no son interpretables en términos de características celulares específicas, un inconveniente que ha hecho que la IA sea difícil de vender para uso clínico, pero aquí se usó la IA para buscar diferencias entre las imágenes de células de melanoma con alto y bajo potencial metastásico, una característica que puede significar la vida o la muerte para los pacientes con cáncer de piel, y luego realizaron ingeniería inversa en sus hallazgos para averiguar qué características de estas imágenes eran responsables de las diferencias.
Utilizando muestras de tumores de siete pacientes y la información disponible sobre la progresión de su enfermedad, incluida la metástasis, los investigadores tomaron videos de aproximadamente 12.000 células aleatorias que viven en placas de Petri, generando alrededor de 1.700.000 imágenes sin procesar. Luego, los investigadores utilizaron un algoritmo de inteligencia artificial para extraer 56 características numéricas abstractas diferentes de estas imágenes.
Encontraron entonces una característica que podía discriminar con precisión entre células con potencial metastásico alto y bajo. Al manipular esta característica numérica abstracta, produjeron imágenes artificiales que exageraban las características visibles inherentes a la metástasis que los ojos humanos no pueden detectar. Concretamente, las células altamente metastásicas produjeron más extensión con forma de pseudópodos (un tipo de proyección en forma de dedos) y tuvieron una mayor dispersión de la luz, un efecto que puede deberse a sutiles reordenamientos de los orgánulos celulares.
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