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
- Merck KGaA adquirirá Bio-Techne, ampliando su cartera de ciencias de la vida
- Acuerdo apoya desarrollo de prueba sanguínea de alzheimer basada en pTau217
- Agilent fortalece sus capacidades en patología mediante la adquisición de Biocare
- Alianza amplía acceso a diagnósticos sanguíneos ultrasensibles para neoplasias hematológicas
- Diazyme Laboratories adquiere Carolina Liquid Chemistries
- Alianza amplía el acceso a análisis de sangre para el Alzheimer en América Latina y el Caribe
- Fujifilm integra informes estructurados en el flujo de trabajo de patología digital
- Analizador multifuncional impulsado por IA gana el Premio Alemán de Innovación
- Roche adquirirá PathAI por hasta 1.050 millones de dólares para fortalecer su cartera de diagnósticos con IA
- Seegene presenta plataforma de análisis de datos de PCR en tiempo real
- QuidelOrtho incorpora una plataforma de PCR ultrarrápida con la adquisición de LEX Diagnostics
- Una filial de Roche amplía su cartera de productos ERM con la adquisición de SAGA
- Beckman Coulter obtiene el marcado CE para un ensayo rápido que distingue infecciones bacterianas de virales
- Takara Bio USA y Hamilton se asocian para automatizar la preparación de bibliotecas NGS
- Integrated DNA Technologies se expande al ámbito del diagnóstico clínico
- Agilent Technologies adquiere la empresa de diagnóstico patológico Biocare Medical
Canales
Química Clínica
ver canal
Prueba aprobada por la FDA identifica bajo riesgo de várices esofágicas grandes en cirrosis
La enfermedad hepática crónica contribuye de forma sustancial a la mortalidad, y los clínicos realizan rutinariamente pruebas de cribado en adultos con cirrosis compensada para detectar... Más
Firma de proteínas en sangre diagnostica EII pediátrica y distingue subtipos
Confirmar la enfermedad inflamatoria intestinal pediátrica (IBD) a menudo requiere imágenes, endoscopia e histopatología, lo que prolonga el tiempo hasta el diagnóstico.... MásDiagnóstico Molecular
ver canal
Análisis de sangre revela cáncer pancreático oculto después del tratamiento
El cáncer de páncreas a menudo reaparece incluso después de la quimioterapia y la cirugía, mientras que la enfermedad microscópica puede seguir siendo difícil... Más
Ensayos genómicos predicen beneficio de antraciclinas en cáncer de mama en etapa temprana
La quimioterapia basada en antraciclinas sigue siendo un pilar del tratamiento del cáncer de mama en estadio temprano, con receptor hormonal positivo y negativo para el receptor 2 del factor de... MásHematología
ver canal
Plataforma hematológica de nueva generación agiliza flujos de trabajo en laboratorios complejos
Sysmex America (Chicago, IL, EE. UU.) ha presentado la nueva generación de la serie XR, centrada en el módulo de hematología automatizada XR-10 para laboratorios de alta complejidad. La plataforma se basa... Más
El recuento de eosinófilos en sangre podría predecir la respuesta y toxicidad a inmunoterapia oncológica
Los inhibidores de puntos de control inmunitario han mejorado los resultados en muchos tipos de cáncer, aunque solo una parte de los pacientes obtiene beneficios duraderos y los biomarcadores para guiar... MásInmunología
ver canal
Biomarcadores inmunitarios podrían identificar riesgo de enfermedad crítica crónica al ingreso en la UCI
Las lesiones traumáticas graves pueden desencadenar disfunción inmunitaria y orgánica que complica la recuperación en la unidad de cuidados intensivos. Un subconjunto de pacientes... Más
Firma inmunitaria de las vías respiratorias podría predecir riesgo de progresión de tuberculosis
La tuberculosis sigue siendo difícil de predecir y prevenir, a pesar de la amplia exposición en todo el mundo. Se estima que una cuarta parte de la población mundial ha sido infectada... MásMicrobiología
ver canal
Aprendizaje automático revela patrones consistentes del microbioma intestinal en cáncer colorrectal
El cáncer colorrectal se ha relacionado repetidamente con alteraciones en el microbioma intestinal, pero los hallazgos a menudo han variado entre estudios pequeños y heterogéneos.... Más
La detección de H. pylori dentro del programa colorrectal ayuda a la prevención del cáncer gástrico
Los sistemas de salud dependen cada vez más de la evidencia económica para guiar las estrategias de prevención del cáncer. En el cáncer gástrico, seleccionar enfoques... MásPatología
ver canal
Herramienta de IA acelera la clasificación de tumores cerebrales a partir de histología rutinaria
La clasificación precisa de los tumores cerebrales y de la médula espinal depende cada vez más del perfil molecular junto con la histología, pero el acceso a estas pruebas sigue... Más
Herramienta de IA predice recurrencia de meningiomas a partir de portaobjetos rutinarios
Los meningiomas son los tumores cerebrales primarios más comunes en adultos, pero su evolución varía desde indolente hasta altamente recurrente. Estimar el riesgo de recurrencia de... MásTecnología
ver canal
Panel de algoritmos ayuda a evaluar la fibrosis hepática y vigilar el cáncer de hígado
La enfermedad hepática crónica es común y suele progresar de forma silenciosa, lo que aumenta el riesgo de cirrosis y carcinoma hepatocelular cuando no se detecta de manera temprana.... Más








