В ННГУ усовершенствовали нейросеть для диагностики скорости старения

Ученые Университета Лобачевского усовершенствовали нейросеть для диагностики скорости старения. Новая модель иммунологических часов получила название SImAge (Small Immuno Age). Она построена на основе глубокой нейронной сети FT-Transformer. Нейросеть оценивает состояние организма по 10 биомаркерам, которые отражают риск развития возрастзависимых заболеваний: патологий сердца, нарушений физической и когнитивной активности и других. На их основе модель делает вывод о сбоях в работе иммунной системы и вычисляет иммунологический возраст человека. Разработка позволяет тестировать эффективность терапевтических подходов, составлять рекомендации по корректировке образа жизни, проводить персонализированную диагностику возрастных аномалий в организме.

Университет Лобачевского

В ННГУ усовершенствовали нейросеть для диагностики скорости старения / © Getty images / Автор: Milonia Larcius

«Иммунные клетки избавляются от биологического мусора, от патогенов или ненужных веществ. Это системное воспаление, которое мы не замечаем. Но с возрастом эти процессы становятся все активнее, иммунные клетки могут наносить вред здоровым клеткам и тканям. Для оценки опасности таких аномалий ученые выбирают разные наборы биомаркеров. В нашем новом исследовании мы выбрали 10 наиболее значимых.

Это цитокины – молекулы, отвечающие за воспалительные процессы и общение иммунных клеток между собой. Вместе они дают наибольший объем информации для описания иммуновоспалительного статуса человека», – рассказал заместитель директора Института биологии старения, ведущий научный сотрудник лаборатории системной медицины здорового старения ННГУ Михаил Иванченко.

Подобные модели – «иммунологические часы» – разрабатывают ученые по всему миру. В своем исследовании нижегородцы работают в партнерстве с Университетом Болоньи (Италия) при участии ведущего геронтолога Клаудио Франчески, автора концепции «воспалительного старения».

По словам авторов разработки, на сегодняшний день SImAge – это самая устойчивая и компактная модель «иммунологических часов». В ходе исследования она показала ускоренное старение для пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности. По оценке SImAge, их иммунологический возраст превышал календарный на 10-30 лет.

«Классический подход, когда мы сдаем анализы и показатели сравниваются со средними значениями, эффективен в острых случаях, когда уже видны симптомы и можно ставить диагноз. Наш метод более чувствителен к воспалительным процессам. Он поможет оценить отклонения внутри границ нормы, на ранних этапах предсказать появление возрастных заболеваний. Это дополнительная диагностика, которая позволит сделать оценку воспалительных процессов более объективной», – сообщил Михаил Иванченко.

Авторы планируют расширять базу данных, тестировать модель SImAge на участниках с различными возрастными и иммунологическими заболеваниями и совершенствовать нейросеть для более точной диагностики воспалительных процессов у максимально широкого круга людей.

Исследования проводятся в рамках федерального проекта «Искусственный интеллект» при грантовой поддержке Аналитического центра при Правительстве России и Института системного программирования имени В. П. Иванникова РАН. Результаты опубликованы в международном научном журнале Frontiers in Immunology.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского - крупнейший вуз Нижегородской области. Основан 17 января 1916 года. За более чем столетнюю историю в Университете Лобачевского сложились крупные научно-исследовательские институты, научно-образовательное сотрудничество с Российской Академией наук. Вуз является ядром Нижегородского НОЦ "Платформа 2035". ННГУ развивает классические и инновационные научно-образовательные направления, такие как информационные технологии, биомедицина, киберпсихология и многие другие.