Используя инструменты искусственного интеллекта для анализа сотен белков, исследователи Юго-западного медицинского центра Техасского университета идентифицировали группу биомаркеров в крови детей с РАС, что может способствовать более ранней диагностике РАС у детей и, в свою очередь, более быстрой разработке эффективных терапий.
Были исследованы многие кандидаты в биомаркеры крови, включая нейромедиаторы, цитокины, а также маркеры дисфункции митохондрий, окислительного (оксидативного) стресса и нарушения метилирования.
Однако, с учетом распространенности РАС, использование возможностей искусственного интеллекта для включения демографических и клинических данных в анализ, позволило бы более эффективно анализировать статус болезни и тяжесть симптомов.
Для исследования были взяты и проанализированы образцы крови 76 мальчиков с аутизмом и 78 нейротипиков. Все дети были в возрасте от 18 месяцев до 8 лет.
У детей с РАС все девять белков в панели биомаркеров значительно отличались по сравнению с нейротипиками. Ученые обнаружили, что каждый из девяти белков крови коррелировал с тяжестью симптомов.
Более 1100 белков были исследованы с использованием платформы анализа протеинов SomaLogic. Ученые идентифицировали девять белков, которые сформировали панель биомаркеров, оптимальную для определения РАС с использованием трех вычислительных методов. Затем они оценили качество этой панели, используя методы искусственного интеллекта. Чтобы полностью подтвердить полученные данные, необходимы дальнейшие исследования.
«Чем сильнее тяжелее форма аутизма у ребенка, тем сильнее отклоняется содержание биомаркеров в крови от нормы в сторону повышения или снижения. В идеале наступит такой день, когда ребенок будет отнесен к группе риска развития РАС при помощи анализа биомаркеров крови и немедленно можно будет начать терапию. Это поможет ребенку развить навыки для улучшения коммуникации и познания», — говорит Дуайт Герман, доктор наук, профессор психиатрии в Юго-западном медицинском центре Техасского университета и старший автор статьи.
Дети для исследования были выбраны докторами наук Лаурой Хьюитсон и Морган Девлин из Центра здоровья и развития детей имени Джонсона, мульти дисциплинарного лечебного центра в Остине (Техас), в котором используется уникальная комбинация клинической помощи, исследования и образования, чтобы расширить понимание РАС и связанными с ним расстройствами развития. Хьюитсон отметила, что чем раньше они идентифицируют детей с аутизмом, тем лучше они поймут, как обеспечить им поддержку и предоставить терапии, которые улучшат качество их жизни.
Blood biomarker discovery for autism spectrum disorder: A proteomic analysis. PLOS ONE, 2021; 16 (2): e0246581 DOI: 10.1371/journal.pone.0246581
Researchers use machine learning to identify autism blood biomarkers
