Nova ferramenta usa IA para olhar dentro das células humanas

Usando inteligência artificial, os cientistas criaram uma ferramenta que permite a qualquer um visualizar como as estruturas dentro de uma célula se parecem – mesmo quando você só tem imagens do exterior. O Allen Integrated Cell, disponível gratuitamente on-line, cria visualizações 3D que podem ajudar os pesquisadores a entender melhor as doenças.

Esta ferramenta celular se concentra em células-tronco humanas, ou células que ainda não se transformaram, digamos, em células musculares ou células do coração. Se entendermos melhor o funcionamento interno de uma célula saudável, poderemos entender melhor o que dá errado quando se transforma em algo semelhante a uma célula cancerosa, diz Greg Johnson, cientista do Instituto Allen. “Isso pode nos ajudar a ‘voltar no tempo’ de uma célula de câncer para observar as mudanças que estão acontecendo e detectá-las o mais cedo possível”, acrescenta.

Primeiro, os cientistas projetaram geneticamente células de modo que suas estruturas internas (como as mitocôndrias) brilhavam. Então, eles tiraram milhares de fotos dessas células brilhantes e as alimentaram com algoritmos de aprendizado de máquina. Os algoritmos aprenderam a prever a forma e a localização das estruturas em qualquer célula, não apenas aquelas que já haviam sido vistas ou aquelas que tinham várias outras estruturas rotuladas.

Isso é importante porque permitirá que os pesquisadores estudem as células de maneira mais eficaz e barata. Quando se trata de imaginar células, existem algumas abordagens diferentes. O tipo mais simples e menos caro é a geração de imagens em campo claro. De acordo com Johnson, isso é como olhar para a água da lagoa através de um microscópio na biologia do ensino médio. Você verá uma imagem realmente muito brilhante e alguns pontos escuros que são estruturas internas, mas não há muito mais detalhes do que isso. Isso dificulta realmente entender as delicadas complexidades da célula.

A outra abordagem é o que os cientistas de Allen fizeram: projetar as células para fazê-las brilharem. Esse método custa muito mais dinheiro e, é claro, quanto mais estruturas você produz, mais caro é o processo. Além disso, as células não reagem muito bem ao corante que as faz brilhar, o que significa que elas morrem rapidamente e você não pode observá-las com o tempo.

Agora, a célula integrada Allen pode olhar para uma imagem de campo claro e, em seguida, dizer aos cientistas exatamente o que parece dentro. “Porque podemos obter essas imagens apenas de campo claro, é de baixo custo e não será tóxico”, diz Johnson. “E isso significa que podemos tirar muitas imagens e observar a dinâmica por um longo período de tempo, o que não é algo que seria possível antes.”

Fonte – Angela Chen para The Verge