Una caja de herramientas nueva que funciona con IA proporciona conocimientos sobre los patógenos infecciosos
|
Por el equipo editorial de LabMedica en español Actualizado el 12 Mar 2019 |

Imagen: La plataforma Respuesta del Huésped al Análisis Microbiano se puede adaptar a diferentes patógenos, incluida la Salmonella enterica (Fotografía cortesía de Wikipedia).
Los científicos del Instituto Francis Crick (Londres, Inglaterra) y el UCL (Londres, Inglaterra) desarrollaron una nueva plataforma que funciona usando la IA y que puede analizar cómo los patógenos infectan a las células de los humanos (‘huésped’) con la precisión de un biólogo entrenado.
La plataforma llamada HRMAn (‘Herman’), que significa Respuesta del Huésped al Análisis Microbiano, es de código abierto, fácil de usar y se puede adaptar a diferentes patógenos, incluida la Salmonella enterica. HRMAn utiliza redes neuronales profundas para analizar patrones complejos en imágenes de interacciones de los patógenos y de las células humanas, extrayendo las mismas características detalladas que los científicos hacen a mano.
Los investigadores utilizaron HRMAn para analizar la respuesta del cuerpo a Toxoplasma gondii, un parásito que se replica en los gatos y del que se cree que más de un tercio de la población mundial son portadores. Los investigadores en la instalación de Detección de Alto Rendimiento de Crick, recolectaron más de 30.000 imágenes de microscopio de cinco tipos diferentes de células humanas infectadas con Toxoplasma y las cargaron en HRMAn para su análisis. HRMAn detectó y analizó más de 175.000 compartimentos celulares que contienen patógenos, brindando información detallada sobre el número de parásitos por célula, la ubicación de los parásitos dentro de las células y la cantidad de proteínas celulares que interactúan con los parásitos, entre otras variables. El equipo también utilizó HRMAn para analizar Salmonella enterica, un patógeno bacteriano 16 veces más pequeño que el Toxoplasma, lo que demuestra su versatilidad para estudiar diferentes patógenos.
“Lo que solía ser una tarea manual y que requiere mucho tiempo para los biólogos ahora nos lleva unos minutos en una computadora, permitiéndonos aprender más sobre los patógenos infecciosos y cómo nuestros cuerpos responden a ellos de manera más rápida y precisa”, dijo Eva Frickel, líder de grupo en Crick, quien dirigió el proyecto. “HRMAn en realidad puede ver las interacciones huésped-patógeno como un biólogo, pero a diferencia de nosotros, ¡no se cansa ni necesita dormir!”
“Al utilizar el mismo tipo de algoritmos usados por los autos de conducción automática, hemos creado una plataforma que aumenta la precisión del análisis de datos biológicos de alto volumen, que ha revolucionado lo que podemos hacer en el laboratorio”, dijo Artur Yakimovich, Investigador Asociado en El laboratorio de Jason Mercer en el MRC LMCB en el UCL y coprimer autor del estudio. “Los algoritmos son útiles cuando la plataforma evalúa los datos basados en imágenes como lo haría un especialista capacitado. También son muy fáciles de usar, incluso para científicos con poco o ningún conocimiento de codificación”.
Enlace relacionado:
Instituto Francis Crick
UCL
La plataforma llamada HRMAn (‘Herman’), que significa Respuesta del Huésped al Análisis Microbiano, es de código abierto, fácil de usar y se puede adaptar a diferentes patógenos, incluida la Salmonella enterica. HRMAn utiliza redes neuronales profundas para analizar patrones complejos en imágenes de interacciones de los patógenos y de las células humanas, extrayendo las mismas características detalladas que los científicos hacen a mano.
Los investigadores utilizaron HRMAn para analizar la respuesta del cuerpo a Toxoplasma gondii, un parásito que se replica en los gatos y del que se cree que más de un tercio de la población mundial son portadores. Los investigadores en la instalación de Detección de Alto Rendimiento de Crick, recolectaron más de 30.000 imágenes de microscopio de cinco tipos diferentes de células humanas infectadas con Toxoplasma y las cargaron en HRMAn para su análisis. HRMAn detectó y analizó más de 175.000 compartimentos celulares que contienen patógenos, brindando información detallada sobre el número de parásitos por célula, la ubicación de los parásitos dentro de las células y la cantidad de proteínas celulares que interactúan con los parásitos, entre otras variables. El equipo también utilizó HRMAn para analizar Salmonella enterica, un patógeno bacteriano 16 veces más pequeño que el Toxoplasma, lo que demuestra su versatilidad para estudiar diferentes patógenos.
“Lo que solía ser una tarea manual y que requiere mucho tiempo para los biólogos ahora nos lleva unos minutos en una computadora, permitiéndonos aprender más sobre los patógenos infecciosos y cómo nuestros cuerpos responden a ellos de manera más rápida y precisa”, dijo Eva Frickel, líder de grupo en Crick, quien dirigió el proyecto. “HRMAn en realidad puede ver las interacciones huésped-patógeno como un biólogo, pero a diferencia de nosotros, ¡no se cansa ni necesita dormir!”
“Al utilizar el mismo tipo de algoritmos usados por los autos de conducción automática, hemos creado una plataforma que aumenta la precisión del análisis de datos biológicos de alto volumen, que ha revolucionado lo que podemos hacer en el laboratorio”, dijo Artur Yakimovich, Investigador Asociado en El laboratorio de Jason Mercer en el MRC LMCB en el UCL y coprimer autor del estudio. “Los algoritmos son útiles cuando la plataforma evalúa los datos basados en imágenes como lo haría un especialista capacitado. También son muy fáciles de usar, incluso para científicos con poco o ningún conocimiento de codificación”.
Enlace relacionado:
Instituto Francis Crick
UCL
Últimas Industria noticias
- BD y Penn Institute colaboran para avanzar en inmunoterapia mediante citometría de flujo
- Abbott adquiere Exact Sciences, empresa de detección de cáncer
- Roche y Freenome colaboran para desarrollar pruebas de detección del cáncer
- Co-Diagnostics crea nueva unidad de negocio para desarrollar diagnósticos con IA
- Qiagen adquiere empresa de ómica unicelular Parse Biosciences
- Puritan Medical Products presenta sus innovaciones en AMP2025 en Boston
- Advanced Instruments se fusionó como Nova Biomedical
- Bio-Rad y Biodesix se asocian para desarrollar ensayos de PCR digital de gotas complejos
- Hologic será adquirida por Blackstone y TPG
- Bio-Techne y Oxford Nanopore acelerarán desarrollo de su cartera de productos genéticos
- Terumo BCT y Hemex Health colaboran para mejorar acceso a pruebas para detectar trastornos de hemoglobina
- Revvity y Sanofi colaboran en programa para revolucionar detección temprana de diabetes tipo 1
- GSI Group adquiere fabricante de equipos para procesar sangre GenesisBPS
- ELITech y Hitachi High-Tech desarrollarán sistema automatizado de pruebas PCR para enfermedades infecciosas
- Lumiquick adquiere Aoxre para ampliar sus capacidades globales de investigación y IVD
- Lunit y Agilent se asocian para desarrollar diagnósticos de cáncer con IA
Canales
Química Clínica
ver canal
Sistema compacto de imágenes Raman detecta señales tumorales sutiles
El diagnóstico preciso del cáncer a menudo depende de una tinción tisular laboriosa y de una revisión patológica experta, lo que puede retrasar los resultados y limitar... Más
Monitoreo no invasivo de glucosa reemplaza pinchazos en dedo en diabéticos
Las personas con diabetes suelen necesitar medir su glucosa en sangre varias veces al día, generalmente mediante punción digital o sensores implantados. Estos métodos pueden ser dolorosos,... Más
Diagnóstico de aliento POC detecta patógenos causantes de neumonía
Pseudomonas aeruginosa es una causa importante de neumonía intrahospitalaria y asociada a la ventilación mecánica, especialmente en receptores de trasplante de pulmón y pacientes... Más
Herramienta en línea detecta exposición a medicamentos directamente en muestras de pacientes
Los médicos suelen basarse en entrevistas con pacientes y sus historiales médicos para determinar qué medicamentos ha tomado una persona, pero esta información suele ser incompleta. Las personas pueden... MásDiagnóstico Molecular
ver canal
Vesículas extracelulares derivadas de neuronas mejoran diagnóstico del Alzheimer
La enfermedad de Alzheimer es cada vez más común a medida que la población mundial envejece, pero los tratamientos efectivos para las etapas avanzadas siguen siendo limitados.... Más
Instrumento de preparación de muestras facilita pruebas de PCR descentralizadas para tuberculosis
La tuberculosis sigue siendo la enfermedad infecciosa más mortal del mundo, a pesar de ser tratable y curable si se diagnostica a tiempo. Un obstáculo importante para el diagnóstico... MásHematología
ver canal
Pruebas de MRD podrían predecir supervivencia en pacientes con leucemia
La leucemia mieloide aguda es un cáncer sanguíneo agresivo que altera la producción normal de células sanguíneas y suele recaer incluso después de un tratamiento intensivo. Actualmente, los médicos carecen... Más
Análisis sanguíneo de actividad plaquetaria en mediana edad podría identificar riesgo temprano de Alzheimer
La detección temprana de la enfermedad de Alzheimer sigue siendo una de las mayores necesidades insatisfechas en neurología, sobre todo porque los cambios biológicos que subyacen al... MásInmunología
ver canal
Biopsia líquida ultrasensible demuestra eficacia para predecir respuesta a inmunoterapia
La inmunoterapia ha transformado el tratamiento del cáncer, pero solo una pequeña proporción de pacientes experimenta un beneficio duradero, con tasas de respuesta que a menudo se... Más
Análisis sanguíneo identifica pacientes con cáncer de colon que se benefician de AINE
El cáncer de colon sigue siendo una causa importante de enfermedades oncológicas, y muchos pacientes sufren recaídas incluso después de la cirugía y la quimioterapia.... MásMicrobiología
ver canal
Método de diagnóstico de ITU ofrece resultados de resistencia a antibióticos 24 horas antes
Las infecciones del tracto urinario afectan a alrededor de 152 millones de personas cada año, lo que las convierte en una de las infecciones bacterianas más comunes a nivel mundial.... Más
Avances en análisis microbiano mejora predicción de enfermedades
Los microorganismos influyen en la salud humana, los ecosistemas y el clima del planeta; sin embargo, identificarlos y comprender su relación sigue siendo un gran desafío científico.... MásPatología
ver canal
Herramienta de IA identifica simultáneamente mutaciones genéticas y tipos de enfermedades
La interpretación de los resultados de las pruebas genéticas sigue siendo un gran desafío en la medicina moderna, especialmente en el caso de enfermedades raras y complejas.... Más
Pruebas rápidas y económicas pueden prevenir muertes infantiles por jarabes medicinales contaminados
Jarabes medicinales contaminados con sustancias químicas tóxicas han causado la muerte de cientos de niños en todo el mundo, lo que revela una grave deficiencia en el análisis... MásTecnología
ver canal
IA predice supervivencia del cáncer colorrectal mediante características clínicas y moleculares
El cáncer colorrectal es uno de los cánceres más comunes y mortales a nivel mundial, y predecir con precisión la supervivencia del paciente sigue siendo un gran desafío... Más







