Петербургские химики научили ИИ искать наночастицы, уничтожающие только раковые клетки
В ИТМО разработали платформу на базе ИИ для поиска наночастиц с избирательной токсичностью к раковым клеткам. Об исследовании, опубликованном в журнале Small, «Хайтек» сообщила пресс-служба Университета ИТМО.Исследователи из Центра искусственного интеллекта в химии научного кластера SCAMT Университета ИТМО обучили ИИ прогнозировать токсичность наночастиц для онкологических и здоровых клеток. Алгоритм отбирает частицы, которые нацеливаются только на больные клетки, сокращая побочные эффекты терапии.
Исследователи используют для прогнозирования обученную модель, которая оценивает токсичность наночастиц на основе размера, заряда, состава и характеристик поверхности. ИИ использует алгоритм, имитирующий эволюционный отбор, чтобы подобрать наночастицы, токсичные только для раковых клеток. Система генерирует варианты новых наночастиц, а также оценивает эффективность существующих для борьбы с конкретными опухолями.
Машинное обучение уже используется для оценки токсичности наночастиц, отмечают исследователи. Ключевое новшество нового решения — генетический алгоритм. Имитация эволюционного отбора ускоряет подбор нужного токсина. Кроме того, система оценивает степень токсичности конкретных наночастиц для конкретных клеток.
Неорганические наночастицы используют для доставки лекарства к раковым клеткам. Они уменьшают негативное действие препарата на здоровые клетки, увеличивают растворимость лекарств и даже самостоятельно разрушать опухоль. Но некоторые частицы токсичны не только для больных, но и для здоровых клеток.
Использование ИИ позволит ускорить подбор частиц для целевой терапии, сократить время и стоимость испытаний. Исследователи работают над адаптацией алгоритма для поиска частиц токсичных к тем или иным бактериям и грибкам, вызывающим инфекции.