Inteligența artificială ar putea transforma testarea rabiei la nivel mondial
Detectarea virusului rabiei în culturile celulare ar putea deveni mai rapidă și mai accesibilă datorită primului sistem de inteligență artificială dezvoltat pentru acest scop, realizat de cercetători de la Institutul pentru Inteligență Artificială Centrată pe Persoană (PAI) al Universității din Surrey, în colaborare cu echipa de cercetare a zoonozelor rabice și virale de la Agenția pentru Sănătate Animală și Vegetală (APHA).
Sistemul este conceput pentru a îmbunătăți supravegherea uneia dintre cele mai letale boli infecțioase din lume și pentru a oferi instrumente practice, gata de laborator, care pot fi adoptate în țările endemice.
Deși este aproape în totalitate prevenibilă prin vaccinare, rabia cauzează aproximativ 59.000 de decese umane anual. Practicile actuale de diagnosticare și de măsurare a anticorpilor protectori după vaccinare se bazează încă pe examinarea manuală a mii de imagini la microscope de către specialiști, ceea ce poate fi lent, solicitant și supus diferențelor de interpretare.
AI identifică infecția cu o precizie de 99,6%
Într-un studiu publicat în Scientific Reports, echipa de cercetare a creat primul flux de lucru bazat pe AI capabil să identifice infecția cu virusul rabiei în culturile celulare și să măsoare cu acuratețe concentrațiile de anticorpi.
Folosind peste 2.300 de imagini de fluorescență care conțin peste 36.000 de secțiuni de imagine adnotate, echipa a antrenat mai multe modele de învățare profundă pentru a recunoaște infecția cu virusul rabiei în interiorul celulelor. Cel mai performant model a clasificat corect 99,6% dintre probe și a distins aproape perfect celulele infectate de cele neinfectate, evitând alarmele false.
„Rabia este una dintre cele mai vechi și mai letale boli infecțioase din lume, provocând zeci de mii de decese anual, deoarece diagnosticul oportun și supravegherea rămân dificile în multe părți ale lumii. Odată ce apar semnele clinice, este aproape întotdeauna fatală, așa că prevenția și diagnosticul precoce sunt esențiale. Fluxul nostru de lucru bazat pe AI oferă laboratoarelor o modalitate mai rapidă și mai consecventă de a analiza probele, reducând în același timp dependența de interpretarea manuală”, a declarat Joan Manuel Amaya Cuesta, cercetător în zoonoze virale.
Extinderea supravegherii și a testării diagnostice
Tehnologia ar putea ajuta laboratoarele să analizeze probele mai rapid și mai consecvent, în special în țările în care rabia rămâne endemică și expertiza specializată este limitată. De asemenea, ar putea măsura în mod fiabil nivelurile de anticorpi utilizate pentru evaluarea protecției vaccinale și pentru a sprijini cerințele internaționale de călătorie cu animale de companie.
„Această cercetare arată cum AI poate sprijini oamenii de știință prin efectuarea unei analize complexe de imagini rapid, consecvent și la scară largă. Deși am demonstrat această abordare pentru rabie, același cadru ar putea fi aplicat altor boli infecțioase care se bazează pe teste de laborator similare, ajutând cercetătorii și laboratoarele de diagnostic să utilizeze mai bine AI în viitor”, a declarat profesorul Miroslaw Bober, profesor de procesare video și inteligență mașină.
Rezultatele stabilesc un cadru care poate fi adaptat pentru detectarea, analiza și supravegherea altor agenți patogeni, sprijinind aplicații mai largi ale AI în cercetarea și diagnosticarea bolilor infecțioase.
„Sperăm că această inovație va ajuta la consolidarea supravegherii rabiei și, în cele din urmă, va sprijini eforturile globale de eliminare a deceselor umane cauzate de această boală. Această tehnologie este acum dezvoltată în continuare pentru a detecta virusul în țesutul cerebral infectat, ceea ce sperăm că va transforma laboratoarele internaționale de diagnostic al rabiei”, a declarat dr. Lorraine M. McElhinney, șefa Laboratorului Național de Referință pentru Rabia Umană și Animală de la APHA.
