Искусственный интеллект анализирует состояние здоровья по кишечной микрофлоре человека

С тех пор, как появились первые данные о наличии и составе микрофлоры в кишечнике человека, наука шагнула далеко вперед, и теперь для ученых стал непреложной истиной тот факт, что микробиом можно рассматривать как главный модифицируемый фактор риска развития подавляющего большинства заболеваний. Иными словами, анализируя состав кишечной флоры и продукты ее жизнедеятельности (метаболиты), ученые пытаются определить, какой риск развития той или иной болезни свойствен конкретному человеку, и какие меры следует предпринять, чтобы повлиять на степень этого риска.

Для более точного и глубокого анализа сотрудники Медицинского колледжа штата Пенсильвания и Юго-Западного медицинского центра Техасского университета (США) прибегли к помощи искусственного интеллекта, снабдив его всеми необходимыми данными: результатам анализа кишечного микробиома и состава метаболитов микробов, а также результатами секвенирования ДНК пациента.

Изучение структуры и самих кишечных микробов (бактерий и грибов), и продуктов их жизнедеятельности – это сравнительно новый подход к прогнозированию риска развития отдельных болезней, в первую очередь таких, как сахарный диабет и метаболический синдром. Прежде ученые уже использовали состав кишечной микрофлоры как основу для прогнозирования, но при этом они не брали в расчет присутствующие в кишечнике метаболиты. По мнению авторы последнего исследования, изучение метаболитов существенно повышает точность составленных прогнозов.

В исследовании были использованы образцы стула семисот двадцати взрослых пациентов. Основная задача для искусственного интеллекта состояла в том, чтобы предугадать вероятность развития сахарного диабета 2 типа по анализируемому образцу. Программа достигла поставленной цели и показала гораздо более высокий результат, чем использованные прежде технологии машинного изучения. В 84% случаев искусственный разум точно определил развитие резистентности пациента к инсулину, в 78% случаев он при этом точно определил пол пациента, а 80 случаях из 100 верно установил принадлежность к той или иной расе.

Кроме того, по образцам стула программа выявила признаки воспалительного процесса в толстой кишке, точнее, чем другие аналогичные программы. Ученые полагают, что после доработки и внедрения подобных искусственных интеллектов в медицинскую практику существенно повысится уровень диагностики кишечных патологий и уровень прогнозирования отдельных заболеваний.