Revolutionäre Studie: Künstliche Intelligenz hilft bei der Entwicklung neuer Blutgefäße

Neue Forschung nutzt AI, um die Bildung von Blutgefäßen zu steuern und regenerative Therapien voranzutreiben

Die Fähigkeit, jede Art von Zelle im Körper zu erzeugen, macht sie ständig empfänglich für chemische, hormonelle und andere Signale. Einige dieser Signale drängen sie dazu, Gehirnzellen zu produzieren; andere verwandeln sie in Leber-, Herz- oder Nierenzellen. Ein bestimmter Signalweg, basierend auf einem Protein namens Fibroblast Growth Factor Receptor (FGFR), verwandelt sie in Blutgefäßzellen im ganzen Körper.

FGFR etabliert nicht nur unser Kreislaufsystem. Krebszellen nutzen das Protein beispielsweise, um ihren Blutfluss und ihr Überleben zu steigern – auf Kosten ihres Wirts. Wissenschaftler, die an regenerativen Therapien interessiert sind – diese ersetzen geschädigte Zellen durch gesunde -, haben Blutgefäße als wichtige Komponente der Gewebereparatur im Blick.

In einer neuen Studie des Labors von David Baker an der University of Washington wurde AI verwendet, um den perfekten Auslöser für die FGFR-Aktivität zu entwerfen. Das Duo formte eine Reihe von AI-generierten kreisförmigen Proteinmolekülen, um seine Signalgebung zu kontrollieren. Getestet an menschlichen pluripotenten Stammzellen bewegte das Team die Stammzellen in verschiedene Arten von Zellen, aus denen Blutgefäße bestehen.

Die Oligomere halfen auch beim Aufbau regenerativer Gewebe. Organoiden sind eine beliebte Methode zur Aufzucht sogenannter ‚Mini-Organe‘ in einer Petrischale. Ein Oligomer, kombiniert mit einem anderen chemischen Stoff, überredete Stammzellen dazu, sich selbstständig in 3D-Blutgefäß-Organoide zu organisieren.

Die Studie zeigt, dass AI-generierte Oligomere das Schicksal von Stammzellen – wozu sich jede Zelle letztendlich entwickelt – zumindest für Blutgefäße verändern können. Sie eröffnet einen neuen Weg für die regenerative Medizin und könnte zu einer neuen Klasse von Medikamenten führen.

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