Detectan el párkinson en moléculas del ojo con inteligencia artificial
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Un equipo internacional de científicos ha detectado proteínas asociadas con la enfermedad de Parkinson en células del ojo empleando una técnica de inteligencia artificial (IA) que desarrollaron para estudiar el líquido ocular y que les ha permitido medir el envejecimiento de los ojos, lo que abre nuevas posibilidades para el tratamiento de un gran número de enfermedades oculares.
En el estudio han participado investigadores de Stanford Medicine que tras observar casi 6.000 proteínas en este líquido descubrieron que pueden utilizar 26 de ellas para predecir el envejecimiento. Mediante el uso de inteligencia artificial, desarrollaron un “reloj del envejecimiento ocular”, que indica cuales son las proteínas que aceleran el envejecimiento en cada enfermedad y revela nuevos objetivos potenciales a los que dirigir las terapias.
El reloj reveló que enfermedades como la retinopatía diabética y la uveítis provocan un envejecimiento acelerado en tipos de células específicas, en concreto, en células vasculares en la retinopatía diabética en etapa avanzada, en células de la retina en la retinitis pigmentosa y en células inmunes en la uveítis. Además, también detectaron proteínas asociadas con el párkinson dentro del líquido ocular, lo que, afirman, podría ayudar a diagnosticar el párkinson en una fase temprana.
“Esta es una de las mejores conexiones jamás establecidas que sugiere que la enfermedad desencadena un envejecimiento acelerado”, ha declarado el Dr. Vinit Mahajan, profesor de oftalmología y autor principal del estudio, que se ha publicado en Cell. Los investigadores pretenden aplicar el método del reloj a otros fluidos corporales para desarrollar fármacos más eficaces para diferentes enfermedades.
Mahajan y su equipo desarrollaron la técnica TEMPO, o rastreo de la expresión de múltiples orígenes de proteínas, que permite a los científicos comprender el origen celular de las proteínas que provocan enfermedades con la esperanza de desarrollar nuevos tratamientos médicos personalizados con la capacidad de atacar a esas células patológicas.
“El primer paso para desarrollar cualquier tipo de terapia exitosa es comprender las moléculas”, explica Mahajan. “A nivel molecular los pacientes presentan manifestaciones diferentes, incluso con la misma enfermedad. Con una huella molecular como la que hemos desarrollado podríamos elegir medicamentos que funcionen para cada paciente”.
Enfermedades asociadas con un envejecimiento molecular significativo
Los investigadores analizaron biopsias líquidas tomadas del humor acuoso (líquido entre el cristalino y la córnea) mientras los pacientes permanecían anestesiados localmente durante la cirugía, con el objetivo de comprender mejor qué procesos celulares contribuyen a la aparición de diversas enfermedades oculares.
El líquido se recogió en pacientes con tres tipos de enfermedades oculares: retinopatía diabética, que se caracteriza por fugas en los vasos sanguíneos del ojo que provocan la pérdida de la visión; retinitis pigmentosa, que hace que las células sensibles a la luz en la parte posterior del ojo se descompongan; y uveítis, inflamación dentro del ojo.
Utilizando líquido ocular de 46 pacientes sanos, Mahajan y su equipo entrenaron un algoritmo de inteligencia artificial para predecir la edad del paciente. Luego incluyeron en el algoritmo con las 5.953 proteínas presentes en el líquido para ver si un subconjunto de estas proteínas podía predecir la edad del paciente e identificaron 26 que podían hacerlo cuando se usaban en grupo.
Al comparar el líquido ocular enfermo con el líquido sano, encontraron que los pacientes con ojos enfermos tenían proteínas que indicaban una mayor edad: 12 años mayor en pacientes con retinopatía diabética en etapa temprana, 31 años en aquellos con retinopatía diabética en etapa tardía, 16 años en pacientes con retinitis pigmentosa y 29 años en pacientes con uveítis.
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