人工智能与免疫学：
重塑个性化医疗
夏洛特最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究人员开发人工智能细胞来设计精确的干预措施
作者：安娜·霍尔特
摄影：Kat Lawrence
想象一下，在药物到达诊所之前，卫生保健专业人员可以预测病人的免疫系统对治疗的反应。 设想副作用更少的疫苗，或者针对每个病人独特的生物学特性量身定制的癌症疗法。
北卡罗来纳大学夏洛特分校化学教授的合作 Kirill Afonin 来自国家癌症最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究所和国家促进转化科学中心的最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究人员Marina Dobrovolskaia和Alexey Zakharov正在比以往任何时候都更接近这一现实。 他们共同开发了AI-Cell（人工智能细胞），这是首个模仿人类免疫细胞对基于RNA和dna的纳米药物的反应的工具。 他们的创新有可能彻底改变基因治疗，使其更安全，更个性化。
Afonin解释说：“从本质上讲，AI-Cell是一种像人类免疫细胞一样思考的计算算法，它最终将有可能根据患者自身的生物学特征，更好地为患有某些疾病的患者最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台提供治疗。”
这一突破解决了基因治疗的一个重大挑战：虽然药物和疫苗中的核酸可以增强人体的自然防御能力，但它们也有引发有害免疫反应的风险。 以利用mRNA技术快速开发COVID-19疫苗为例。 虽然这些疫苗非常有效，但它们经过了广泛的测试，以确保不会引起严重的反应。 同样，接受化疗的癌症患者经常面临使人衰弱的副作用，因为他们的免疫系统对治疗反应过度。 AI-Cell最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台提供了一种预测并可能预防此类问题的方法。
Afonin的团队与生物学、机器学习和免疫学方面的专家合作，进一步丰富和提高AI-Cell平台的能力。 其中最突出的是北卡罗来纳大学夏洛特分校 布列塔尼约翰逊她的最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究旨在了解病原体对宿主环境的反应，并在器官和组织感染期间确定新的治疗干预点。
AI-Cell如何工作
AI-Cell是一个已知核酸纳米颗粒组合和相关免疫反应的数字图书馆，可免费最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台提供给生物医学最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究人员。 有了这些数据，科学家们可以更好地预测哪种成分、结构、形状和数量的纳米颗粒最有效地抑制疾病，而不会引起极端负面的免疫反应。
“从本质上讲，AI-Cell是一种像人类免疫细胞一样思考的计算算法，这将使最终有可能根据患者自身的生物学特征，更好地为患有某些疾病的患者最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台提供治疗。”
Kirill Afonin
想象一下，核酸纳米颗粒（或NANPS， Afonin创造的一个术语）就像乐高积木。 每个NANP都是一个已知的结构，但是将这些块排列成各种形式的选项实际上是无限的。
Afonin解释说：“如果设计得当，你的身体会将这些人工制造的纳米粒子识别为自己的组成部分，它们可以启动和指导各种生化过程，并帮助从内部解决问题。”
约翰逊补充说：“通常，我们认为免疫反应总是有效的。 这有点像跷跷板，当你想要保持平衡时，你需要免疫系统在特定的时间达到顶峰。 然后，你希望这个问题解决，这样身体就可以经历愈合过程。”
Afonin-Johnson实验室的最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究重点是核酸纳米颗粒（或NANPS）组装成各种形状并注入细胞以与先天免疫系统通信的方法 — 是人体抵御病原体的第一道防线。
通过这种“分子语言”，确定了免疫反应的水平，并旨在提高疫苗、免疫疗法和药物输送的安全性和有效性，并使其个性化。
由于药物或疫苗中的核酸有效地“搭载”了免疫系统对抗入侵病毒或细菌的战斗，因此有可能引发最终不健康的严重反应。
Afonin说：“这个伟大的想法是开发一种分子语言，向我们的身体和免疫系统解释如何揭示和处理某些疾病，并使这项技术易于使用，广泛使用，个性化和负担得起。”
工程免疫反应
用可编程的信息和能够控制或减少不良副作用的纳米颗粒将目标遗传物质输送到细胞中是一个特别棘手的问题。
“我们的身体寻找外来核酸的特定序列和方面。 他们在寻找哪里出了问题。” “正因为如此，当我们最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台提供像核酸这样的干预时，你必须谨慎，因为你可能会刺激不必要的免疫反应。”
布列塔尼约翰逊
此外，纳米颗粒技术还可以制造出几乎无限的结构和组合。
“特别是对于基于核酸的纳米技术，AI-Cell将会非常有用，因为你可以在两个方向上移动。 因为一个病人被诊断出患有某种疾病，你可能会试图获得某种免疫反应。 你可以使用这个工具。 你可以说，‘好吧，我知道我想要什么样的免疫反应，现在我需要回过头来：我可以用什么核酸来达到这个目的，’”约翰逊解释说。 “我们不是从无限的可能性开始，而是把它设计成这个目标部分。”
扩展没有限制
要在细胞水平上掌握AI-Cell的影响和治疗疾病的进展，有助于了解生物技术和纳米技术靶点的基础知识。
DNA是人类细胞的基石或蓝图，而RNA负责解码蓝图。
在基因治疗的背景下，NANPs与人体对病原体和疾病的自然反应协同工作。 纳米粒子是有效的，因为核酸在药物输送中可以增强人体的自然防御和自我修复过程。
知道身体是否需要控制或降低炎症或刺激免疫细胞的更多活动是一种平衡行为。 将合理设计和实验室构建的NANPs与AI-Cell工具相结合，有助于实现这一目标的药物和疫苗设计。
最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台提供治疗从癌症到心血管疾病和传染病等各种恶性肿瘤的新方法具有巨大的潜力。 这包括治疗、诊断和预防性生物医学，例如利用mRNA技术的疫苗。
将人类血液免疫细胞数据与AI-Cell的预测能力相结合，可以更现实地了解可能的患者免疫反应
2022年，国家癌症最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究所 展示了Afonin实验室的作品 在一份国会报告的封面上
Afonin已经记录了近180个NANPs的免疫识别，他说：“我们正在做的事情将对科学界和不断发展的医学领域有巨大的帮助 核糖核酸纳米技术 这片田地现在开始开花了。 AI-Cell已经成为一个非常动态的平台，它的扩展是没有限制的。
筹备了十年
AI-Cell是利用生物技术和人工智能不断发展的领域的专业知识进行10多年最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究的结果。
AI-Cell及相关最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究的资金来自美国国立卫生最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究院的国家普通医学科学最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究所，并得到了美国国家癌症最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究所和美国国家cats的额外支持。
Afonin和Johnson即将发表的一篇论文将探索AI-Cell预测人类中枢神经系统中NANPs免疫刺激的能力。 这项工作是与NCATS、波尔州立大学和北卡罗来纳大学夏洛特分校合作完成的。
北卡罗来纳大学夏洛特分校的校友摩根·钱德勒21年的博士学位是Afonin实验室的前成员。 毕业后，她在美国食品和药物管理局完成了为期13个月的奖学金。 现在，她在华盛顿特区外的一家小型生物技术公司Mimetas担任科学家
在钱德勒开始担任目前职务的前后，一篇关于AI-Cell的同行评议论文（她是该论文的主要作者）发表在纳米科学和纳米技术期刊Small上。 在这篇文章中，最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究小组对这种方法进行了深入的解释——这是同类方法中的第一个——使用“最先进的变压器神经网络来预测免疫活性，从而推进目前对NANP特性的理解。”
钱德勒指出，在她读博士期间，Afonin实验室“编制了这个庞大的数据库，以确定我们的NANPs的所有结构参数和生物活性。 我们把这个图书馆转交给了国家推进转化科学中心实验室，利用他们所有的计算专业知识建立预测模型。”
她在北卡罗来纳大学夏洛特分校的工作增加了AI-Cell数据库，用于测试目前Afonin实验室学生最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究人员使用的2-D和3-D结构。 很快，参与扩展AI-Cell的学生人数可能会增加。
接下来是什么?
Afonin计划向美国国家科学基金会提交一份300万美元的资助提案，以启动一个名为“RNA纳米技术发展培训”的新中心。 通过该中心，夏洛特大学的教师将培训大学最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究生与NANP一起工作，并在该领域开展前沿最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台研究，特别强调NANP免疫疗法。
Afonin说：“AI-Cell的预测能力只会增加。 “这非常非常有前途，但肯定还有更多的工作要做。 这也是非常令人兴奋的，因为我们的团队将继续致力于此。 There are still a lot of questions to answer.”
安娜·霍尔特是北卡罗来纳州夏洛特市的自由撰稿人。