A enorme quantidade de dados obtidos pela filmagem de processos biológicos com o microscópio já foi um obstáculo para as análises. Usando inteligência artificial (IA), os pesquisadores da Universidade de Gotemburgo agora podem acompanhar o movimento das células no tempo e no espaço. O método pode ser muito útil para o desenvolvimento de medicamentos contra o câncer mais eficazes.
Estudar os movimentos e comportamentos das células e moléculas biológicas ao microscópio fornece informações fundamentais para entender melhor os processos relacionados à nossa saúde. Estudos de como as células se comportam em diferentes cenários são importantes para o desenvolvimento de novas tecnologias e tratamentos médicos.
“Nas últimas duas décadas, a microscopia óptica avançou significativamente. Ela nos permite estudar a vida biológica nos mínimos detalhes, tanto no espaço quanto no tempo. Os sistemas vivos se movem em todas as direções possíveis e em velocidades diferentes”, diz Jesús Pineda, estudante de doutorado na Universidade de Gotemburgo e primeiro autor do artigo científico em Inteligência da Máquina da Natureza.
A matemática descreve relações de partículas
Os avanços deram aos pesquisadores de hoje uma quantidade tão grande de dados que a análise é quase impossível. Mas agora, pesquisadores da Universidade de Gotemburgo desenvolveram um método de IA que combina teoria dos grafos e redes neurais que podem extrair informações confiáveis de videoclipes.
A teoria dos grafos é uma estrutura matemática usada para descrever as relações entre diferentes partículas na amostra estudada. É comparável a uma rede social na qual as partículas interagem e influenciam o comportamento umas das outras direta ou indiretamente.
“O método de IA usa as informações do gráfico para se adaptar a diferentes situações e pode resolver várias tarefas em diferentes experimentos. Por exemplo, nossa IA pode reconstruir o caminho que células ou moléculas individuais seguem ao se mover para atingir uma determinada função biológica. Isso significa que os pesquisadores possam testar a eficácia de diferentes medicamentos e ver como eles funcionam como possíveis tratamentos contra o câncer”, diz Jesús Pineda.
Empresas farmacêuticas que já usam IA
A IA também permite descrever todos os aspectos dinâmicos das partículas em situações em que outros métodos não seriam eficazes. Por isso, as empresas farmacêuticas já incorporaram esse método em seu processo de pesquisa e desenvolvimento.
Fatos: Redes neurais As redes neurais aprendem a coletar as informações específicas que um pesquisador deseja de uma imagem usando o aprendizado autossupervisionado. A ferramenta simplifica o processo de análise e permite a coleta de grandes quantidades de informações detalhadas dos vídeos repletos de dados.