Ilmuwan Kembangkan AI Canggih, Bisa Bedakan Sel Kanker atau Bukan

eneliti mengembangkan AI yang dapat mendeteksi kanker dan infeksi virus sejak dini dengan analisis gambar sel resolusi tinggi.

Para peneliti dari Centre for Genomic Regulation (CRG), University of the Basque Country (UPV/EHU), Donostia International Physics Center (DIPC), dan Fundación Biofisica Bizkaia (FBB) telah mengembangkan kecerdasan buatan (AI) yang mampu membedakan sel kanker dari sel normal serta mendeteksi tahap awal infeksi virus dalam sel.  

Temuan ini dipublikasikan pada 27 Agustus di jurnal Nature Machine Intelligence. Langkah ini membuka jalan bagi teknik diagnostik yang lebih baik dan strategi pemantauan penyakit yang baru. 

Mengutip SciTechDaily, Rabu (28/8), alat ini, yang disebut AINU (AI of the Nucleus), menganalisis gambar resolusi tinggi dari sel yang diperoleh melalui teknik mikroskopi khusus bernama STORM.

Teknik ini memungkinkan penciptaan gambar dengan detail yang jauh lebih halus daripada mikroskop biasa, mengungkapkan struktur dengan resolusi nanoskopis. AI ini mampu mendeteksi perubahan dalam sel yang sangat kecil, dengan ukuran hingga 20 nanometer, yang terlalu kecil dan halus untuk dideteksi oleh mata manusia dengan metode tradisional.  

"Resolusi gambar ini cukup kuat bagi AI kami untuk mengenali pola dan perbedaan spesifik dengan akurasi yang luar biasa, termasuk perubahan dalam pengaturan DNA di dalam sel," kata Profesor Pia Cosma, salah satu penulis utama studi dan peneliti di Centre for Genomic Regulation di Barcelona. 

AINU menggunakan jaringan saraf konvolusi, sejenis AI yang dirancang khusus untuk menganalisis data visual seperti gambar. Dalam dunia medis, jaringan saraf konvolusi sering digunakan untuk menganalisis gambar medis seperti mammogram atau CT scan dan mendeteksi tanda-tanda kanker yang mungkin terlewatkan oleh mata manusia. 

AINU mendeteksi dan menganalisis struktur kecil di dalam sel pada tingkat molekuler. Para peneliti melatih model ini dengan memberikan gambar beresolusi nanoskopis dari inti berbagai jenis sel dalam berbagai kondisi.

Model ini belajar mengenali pola spesifik dalam sel dengan menganalisis bagaimana komponen nuklir didistribusikan dan diatur dalam ruang tiga dimensi. Contohnya, sel kanker memiliki perubahan khusus dalam struktur nuklirnya dibandingkan dengan sel normal, seperti perubahan dalam pengaturan DNA atau distribusi enzim di dalam inti.

Setelah dilatih, AINU dapat menganalisis gambar inti sel baru dan mengklasifikasikannya sebagai sel kanker atau normal berdasarkan fitur-fitur ini saja. AINU juga berhasil mendeteksi infeksi virus herpes simplex tipe-1 hanya satu jam setelah infeksi dimulai, dengan mengenali perubahan kecil dalam cara DNA diatur dalam sel yang terinfeksi. 

"Metode kami dapat mendeteksi sel yang terinfeksi virus sangat cepat setelah infeksi dimulai," kata Ignacio Arganda-Carreras, salah satu penulis utama studi dan peneliti di UPV/EHU.

"Di rumah sakit dan klinik, AINU dapat digunakan untuk mendiagnosis infeksi dengan cepat dari sampel darah atau jaringan, membuat prosesnya lebih cepat dan lebih akurat," jelasnya.

Penelitian ini menunjukkan potensi besar dalam mempercepat diagnosis penyakit dan pengembangan pengobatan serta vaksin yang lebih efektif.