MIT научил IRIS восстанавливать историю клеточных сигналов по активности генов

Команда MIT и Whitehead Institute разработала модель IRIS, которая помогает понять, какие сигналы направляли развитие клетки. Это шаг к подбору условий, при которых стволовые клетки превращаются в нужные исследователям типы клеток.

🧬 Клетки обмениваются молекулярными сигналами, которые меняют работу генов. Авторы обнаружили, что у сигнальных путей есть общие «отпечатки» в активности множества генов, сохраняющиеся у разных типов клеток. Поэтому часть закономерностей можно переносить между клетками и даже видами.

🧠 IRIS обучали на экспериментах с комбинациями сигналов в человеческих и мышиных стволовых клетках. Нейросеть сводит данные об активности генов к общему представлению, учитывает различия между лабораторными партиями и оценивает, какие сигнальные пути активны. Добавив траектории развития клеток, исследователи восстанавливают последовательность сигналов во времени.

🧪 На данных эмбрионов мыши команда исследовала около 40 типов клеток. Модель восстановила известные закономерности формирования сердца и кишечника и помогла разобраться в развитии клеток, поддерживающих формирование лёгких.

🫁 IRIS указала, что путь WNT нужно активировать раньше. Проверка на тканях мыши подтвердила его роль, а в семидневном протоколе выращивания человеческих клеток WNT включили с четвёртого дня вместо последних суток. Это усилило появление маркеров нужных клеток; важной оказалась и умеренная сила стимуляции.

💼 Практический смысл в том, что данные о развитии организма помогают составлять лабораторные протоколы: выбирать сочетания сигналов, время их подачи и длительность. Такой подход сокращает перебор условий при создании моделей тканей для изучения болезней и проверки препаратов.

Скоро можно будет выращивать органы в лаборатории. В том числе и мозги для ИИ датацентров.
Кстати в Матрице - какой смысл был выращивать тела целиком? это же просто могли быть башни с мозгами...

📎 Исследование в Nature Methods · Код IRIS

#MIT #IRIS #BioTech
———
@tsingular