https://frosthead.com

ממציא נוער מעצב מסך אלרגי בלתי פולשני תוך שימוש בגנטיקה ולמידה מכונה

אחד הזיכרונות המוקדמים של עאיוש אלג הוא לנגוס בבר שוקולד עם אגוזי קשיו ולפתע להרגיש את גרונו מגרד.

במשך רוב ילדותו נמנע תושב סנטה קלרה בקליפורניה לאכול כל דבר עם קשיו ואגוזים אחרים שגרמו לגירוי הכי טוב שיכול היה. בשנות חטיבת הביניים שלו, הוא והוריו רצו לדעת בוודאות: האם הייתה לו אלרגיה למזון רציני, כמו 32 ​​מיליון אמריקאים אחרים, או שמא מדובר רק ברגישות למזון? הם חיפשו את עזרתו של אלרגיסט ג'וזף הרננדז מאוניברסיטת סטנפורד.

הרננדז אמר להם שההבדל בין אלרגיה לרגישות למזון הוא עצום. במקרה של רגישות למזון, אדם יכול להכניס לאט לאט את המזון המפעיל את התגובה לתזונה שלהם לאט לאט כדי לבנות חסינות. עם זאת, אם אתה אלרגי, פעולה זו עלולה לגרום למוות.

הרננדז המליץ ​​לאלג לבצע בדיקת דם ראשונה ובדיקת עור, שניהם מדדים אופייניים לקביעת אלרגיות, אך תוצאות אלה היו חד משמעיות, דבר שהיה מתסכל עבור אלג כאשר ידע שאכילת אוכלים מסוימים גורמת לו להיות חולה. בדיקות דם ועור הינן רגישות יתר ומייצרות חיוביות שגויות כמעט 50 עד 60 אחוז מהזמן, על פי מחקר וחינוך לאלרגיה למזון ללא מטרות רווח שבסיסו במקלין, וירג'יניה. הדרך היחידה לדעת באמת האם הוא אלרגי או לא, הייתה לבצע אתגר אוכל אוראלי, חוויה שיכולה להיות מלחיצה ומטרידה מדי פעם את המטופל. במהלך אתגר אוכל אוראלי המטופל אוכל שלוש כמויות קטנות של האלרגן החשוד במהלך שעה בפיקוח רופא ואחות. ואז המטופל נצפה במשך ארבע שעות לאחר המנה האחרונה כדי לבדוק אם מופיעים תסמינים.

לא רק התהליך לוקח זמן רב לספק רפואי, הוא גם מסוכן, במיוחד לילדים. אם מתרחשת תגובה קשה, הילד יצטרך להעביר לחדר מיון בהקדם האפשרי. אלרגיות למזון משפיעות על כשמונה אחוז מהילדים, ובעשורים של אתגרי אוכל אוראלי, כסטנדרט בתעשייה, הייתה רק אחת ההרוגים המדווחים. בשנת 2017 נפטר ילד בן שלוש במהלך אתגר שגרתי, שהבהיל את קהילת מחקרי האלרגיה.

למרבה המזל, אלג נודע כי לא הייתה לו אלרגיה רצינית לאחר אתגר האוכל האוראלי שלו, אלא רגישות לאוכל פשוט, והוא הצליח לתכנן תכנית להכניס אוכל ששימש בעבר לגרום לו לגירוי בתזונה שלו. עכשיו, לדבריו, הוא אפילו יכול להזמין קשיו פאד תאי ללא שום בעיה.

"כמי שעבר את כל התהליך הזה ויודע איזה הבדל משנה את החיים זה יכול להיות מסווג נכון כרגישים ולא אלרגיים, זה הניע אותי לחקור אם יש דרך שאני יכול לאבחן אלרגיות למזון שהיא גם בטוחה ומדויק ", מסביר אלג.

Alag_Ayush_20190310_104_CA.jpg אלג מציג את בדיקת ה- DNA שלו לאלרגיות למזון בחיפוש הכישרון המדעי Regeneron. (כריס איירס צילום / חברה למדע והציבור)

לאחר הניסיון שלו, אלג, אז בן 14, החליט לחפש פתרונות בכוחות עצמו. באותה תקופה הוא למד על אלגוריתמים בבית הספר. בביתו קרא מחקרים קודמים שזיהו גנים ספציפיים הקשורים לאלרגיות מסוימות. מונע על ידי התעניינותו במדעי המחשב, הוא תכנן אלגוריתם המסמן בהצלחה סמנים גנטיים המקושרים לאלרגיות למזון באמצעות מערכי נתונים זמינים לציבור. (הוא התמקד ב -18 סמנים גנטיים שהיו רלוונטיים למה שהוא רצה להשיג בבדיקת אלרגיה.) בתיאוריה, כל מה שתצטרכו לעשות זה לתת דגימת דם והבדיקה שלו הייתה מצביעה האם יש לכם אלרגיות לחומר מסוים או לא. בדיקות גנטיות הן הכיוון הכללי אליו פונים השדה, אך המכשול העיקרי העומד בדרך הוא צורך בגודל מדגם גדול יותר.

כעת, בגיל 17, הוא מנהל חברה משלו בשם אלרג'י. (אלרגיסט הילדות שלו, הרננדז, הוא כיום שותף קליני עם אלרג'י.) הוא גם המצטיין בארבעים הגמר בחיפוש הכישרון המדעי Regeneron למען גיל הזהב, שמסתיים הערב עם גאלה, שם יוכרזו הזוכים בבניין הלאומי המוזיאון בוושינגטון הבירה רג'נרון יחלק סכום כולל של 1.8 מיליון דולר עם פרס עליון של 250, 000 דולר לפרס המקום הראשון, כך על פי אתר רג'נרון.

"הילדים האלה עובדים על פרויקטים שיכולים באמת לשנות חיים ברחבי העולם. במקרה של עיוש, הוא יכול היה לעזור בשיפור האבחנה של מספרם הגדל של אנשים הסובלים מאלרגיות למזון, "אומר ג'ורג 'ינקופולוס, נשיא וקצין המדע הראשי של רג'נרון (שהיה בעבר גם גמר בתחרות), בהצהרה בדוא"ל.

הטכנולוגיה של אלג רחוקה מלהיות מוכנה לשוק; הוא עדיין זקוק להרבה זיקוק, אשר ידרוש רצף של דגימות DNA נוספות, ובדיקה כדי להוכיח שהיא אמינה ומדויקת. אלרג'זי קיבלה לאחרונה מענק בסך 10, 000 דולר מהסטארט המחקר הגנטי של עמק הסיליקון, Illumina, כדי להרחיב את מערכי הנתונים, להשיג יותר דגימות דם ולעשות יותר רצפים גנטיים. (כל זה והרבה יותר צריך לקרות לפני שהם ניגשים לתהליך אישור ה- FDA.) הוא אחד מתשעה המועמדים הסופיים של רגנרון שהגישו בקשה לרישום פטנט, מציינת מאיה אג'מרה, נשיאה ומנכ"לית החברה למדעים וציבור, ב- הצהרה באמצעות דואר אלקטרוני.

"לאלגוריתם של למידת מכונות של עיוש, שיכול לאבחן בבטחה אלרגיה למזון מפרופיל הדם של המטופל, יש פוטנציאל להשפיע ממש על חיי האנשים", אומר אג'מרה.

וזה בדיוק מה שאלג מקווה לעשות יום אחד. הוא מסביר עד כמה הקלה בשבילו לא לחיות עם הפחד המתמיד שיכול להיות לו תגובה לאוכל שמולו, והוא רק רוצה שאחרים ירגישו באותה תחושת חופש.

"הרבה יותר קל לי ועבור כל משפחתי וזה שינוי הרבה יותר טוב באורח החיים", אומר אלג.

אבל, דבר אחד בכל פעם. ראשית, עליו להבין לאן הוא הולך לקולג '.

ממציא נוער מעצב מסך אלרגי בלתי פולשני תוך שימוש בגנטיקה ולמידה מכונה