Исследователи хотят использовать похожие генетические образцы, которые присутствовали в крови людей и животных на протяжении тысячелетий, для улучшения прогноза заболеваний с помощью компьютерных технологий. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nucleic Acids Research.
Введение
Исследовательский проект необычен для биоинформатиков не только благодаря сотрудничеству с зоопарком.
«Измерение молекулярных профилей крови животных никогда ранее не проводилось таким образом», — объясняет автор исследования Андреас Келлер (Andreas Keller), научный сотрудник в Саарском университете (Saarland University).
Материалы и методы обследования
Вместо того, чтобы исследовать ткани и данные пациентов, ученые проанализировали образцы крови 21 животного. Директор зоопарка Ричард Франке (Richard Francke) собрал кровь во время рутинных обследований между 2016 и 2018 годами и предоставил ее ученым. Фактически, ученые обычно исследуют биомаркеры, которые встречаются в крови человека, чтобы идентифицировать опухоли легких или заболевания, такие как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
«Микро-РНК хорошо подходят для этого», — комментирует Андреас Келлер. «Это короткие участки специфических молекул в рибонуклеиновой кислоте, которые играют важную роль в контроле генов. Чтобы найти эти участки, исследователи используют современные биоинформационные методы, включая машинное обучение, метод искусственного интеллекта. Это, в свою очередь, приводит к решению проблемы, которой могут помочь животные из двух саарских зоопарков. На одного пациента собирается до 20 миллионов данных. Методы машинного обучения распознают типичные образцы, например, опухоли легких или болезни Альцгеймера. Тем не менее, искусственному интеллекту трудно распознать, какие образцы биомаркеров являются реальными, а какие только соответствуют клинической картине. Именно здесь в игру вступают образцы крови животных».
Результаты научной работы
«Если биомаркер эволюционно консервативен, то есть также встречается у других видов в сходной форме и функции, гораздо более вероятно, что он является устойчивым биомаркером», — объясняет Келлер.
По этой причине исследователи проанализировали остатки из образцов крови, взятых у животных. Всего было отобрано 21 образец у 19 видов животных, включая коати и пингвина Гумбольдта.
«Новые результаты в настоящее время внедряются в наши компьютерные модели и помогут нам еще более точно определять правильные биомаркеры», — объясняет Келлер.
Кроме того, ученые создали базу данных, в которую они также вводят свои текущие результаты. До настоящего времени ученые исследовали кровь в общей сложности 40 животных, включая анаконду и кенгуру. Ученые со всего мира теперь имеют доступ к этим данным.
Авторы другого исследования утверждают, что разработан анализ крови, который поможет спрогнозировать преждевременные роды.
