Un equipo de científicos del Centro de Regulación Genómica (CRG), junto con investigadores de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU), el Donostia International Physics Center (DIPC) y la Fundación Biofísica Bizkaia (FBB), ha desarrollado una inteligencia artificial (IA) capaz de diferenciar células cancerosas de las normales, así como detectar fases iniciales de infección viral.
La herramienta, denominada AI of the Nucleus (AINU), analiza imágenes de alta resolución obtenidas mediante una técnica avanzada de microscopía llamada STORM, que permite visualizar estructuras a nivel nanométrico.
Esta capacidad de visualización con una precisión sin precedentes permite a la IA detectar cambios en la organización del ADN dentro de las células, incluso alteraciones tan pequeñas como 20 nanómetros -5.000 veces menores al ancho de un cabello humano- imperceptibles para el ojo humano.
La resolución de las imágenes es suficiente para reconocer patrones específicos con una precisión notable, incluyendo los cambios en la forma en que se organiza el ADN en las células, explica la profesora ICREA Pia Cosma, coautora principal del estudio e investigadora del CRG.
Para ilustrar su potencial, AINU detectó cambios en el núcleo de una célula tan solo una hora después de ser infectada por el virus del herpes simple tipo uno.
Normalmente, los médicos tardan tiempo en detectar una infección porque se basan en síntomas visibles o cambios mayores en el cuerpo, afirma Ignacio Arganda-Carreras, coautor del estudio e investigador asociado de la UPV/EHU. Sin embargo, con AINU vemos pequeños cambios en el núcleo de la célula inmediatamente.
Limei Zhong, coautora principal del estudio e investigadora del Hospital Popular Provincial de Guangdong (GDPH) en Guangzhou, China, agrega: En hospitales y clínicas, AINU podría utilizarse para diagnosticar infecciones a partir de una simple muestra de sangre o tejido.
A pesar de su potencial, los investigadores reconocen que existen desafíos antes de que la tecnología esté lista para ser utilizada en entornos clínicos.
Las imágenes STORM solo se pueden obtener con equipos especializados encontrados principalmente en laboratorios de investigación biomédica.
La instalación y el mantenimiento de estos sistemas requieren una importante inversión en equipos y conocimientos técnicos especializados.
Las imágenes analizan pocas células a la vez, por lo que se necesitarían más células para realizar diagnósticos precisos.
Hay muchos avances rápidos en el campo de las imágenes STORM, señala la doctora Cosma.Pronto los microscopios podrán estar disponibles en laboratorios más pequeños o menos especializados e incluso en clínicas.