Искусственный интеллект поможет вырастить сетчатку для пересадки

В МФТИ ученые создают систему на основе машинного обучения, которая сможет сама отбирать и выращивать ткани для трансплантации сетчатки глаза. Нейросеть будет анализировать, какие культуры стволовых клеток развиваются правильно и могут быть пригодны для операции. Этот подход поможет удешевить создание искусственных сетчаток, отметили в материале "Известий".

Сетчатка глаза выполняет простейшие математические операции со световыми сигналами, результаты первичной обработки отправляются в мозг. Нарушение регуляции выведения из глазного яблока излишней жидкости приводит к накоплению и повышению внутриглазного давления и глаукоме. Искусственная сетчатка поможет заменить поврежденные участки.

Биоинформатики лаборатории геномной инженерии МФТИ совместно с партнерами из Гарварда создали алгоритм и систему принятия решения о пригодности выращенной сетчатки и возможности ее пересадки. Также специалисты создают технологию получения искусственной сетчатки глаза из индуцированных стволовых плюрипатентных клеток (ИПСК), которые можно использовать в качестве строительного материала для различных тканей человека.

"С помощью компьютерного зрения система сравнивает потенциальные сетчатки с предложенной качественной выборкой. Для этого мы используем генетически модифицированные ИПСК с флуоресцентным белком — определенным геном, который вводится в клеточную линию и активизируется, только когда сетчатка развивается правильно", — рассказал руководитель лаборатории геномной инженерии МФТИ Павел Волчков.

Затем искусственный интеллект оценивает сетчатки уже без излучающего свет белка, чтобы изучить трансплантат на наличие мутаций в генах.

Впервые создать из ИПСК структуру, подобную сетчатке глаза, смогли в Японии. В Великобритании и США проходят клинические испытания таких трансплантатов. Российская разработка станет шагом на пути к пересадке более значительной части сетчатки, которую пока нигде в мире не делают.

Профессор Петр Баранов из Гарварда занимается выращиванием компонента сетчатки, который участвует в передаче сигнала в визуальный центр мозга. Его будут использовать для восстановления оптического нерва, например при глаукоме.

Сейчас лекарственная терапия способна лишь замедлить дегенеративные процессы.

"Это важная и интересная работа, которая приближает нас к созданию искусственной сетчатки. Однако нужно понимать, что после отбора клеточных конструктов нужно их пересадить. Затем проследить, как организм человека реагирует на трансплантат", — отметил директор НИЦ офтальмологии РНИМУ им. Н.И. Пирогова Христо Тахчиди.

Затем ученые планируют объединить алгоритм по отбору качественных основ для сетчаток с роботизированным решением, что сможет удешевить процесс их выращивания и ускорить его.