https://frosthead.com

Tinejdžerski izumitelj dizajnira neinvazivni zaslon alergije koristeći genetiku i strojno učenje

Jedno od najranijih sjećanja na Ayush Alaga je zagrizanje u čokoladni orašasti plod s orasima indijskog oštrica i odjednom osjećaj da ga grlo svrbi.

Veći dio svog djetinjstva, stanovnik Kalifornije, Santa Clara izbjegavao je jesti bilo što s indijskim indijskim orasima i drugim orasima, što je izazivalo iritaciju najbolje što je mogao. Do srednjoškolskih godina, on i njegovi roditelji željeli su sigurno znati: je li imao ozbiljnu alergiju na hranu, poput 32 milijuna drugih Amerikanaca, ili je to bila samo osjetljivost na hranu? Potražili su pomoć alergozera Josepha Hernandeza sa Sveučilišta Stanford.

Hernandez im je rekao da je razlika između alergije i osjetljivosti na hranu ogromna. U slučaju osjetljivosti na hranu, osoba može polako unositi hranu koja izaziva reakciju natrag u svoju prehranu da malo izgradi imunitet. Međutim, ako ste alergični, to može rezultirati smrću.

Hernandez je preporučio Alagu da prvo napravi krvni test i kožni test, obje tipične mjere u određivanju alergija, ali ti su rezultati bili neuvjerljivi, što je frustriralo Alaga kad je znao da mu konzumiranje određene hrane čini loše. Krvni i kožni testovi su hiper osjetljivi i stvaraju lažne pozitivne rezultate skoro 50 do 60 posto vremena, prema neprofitnom Food Allergy Research & Education sa sjedištem u McLeanu u Virginiji. Jedini način da se istinski zna je li alergičan ili ne bio je izazov za oralnu hranu, što iskustvo može biti stresno i povremeno traumatiziralo za pacijenta. Tijekom oralnog izazova s ​​hranom, pacijent pojede tri male količine sumnjivog alergena tijekom jednog sata pod nadzorom liječnika i medicinske sestre. Zatim se pacijenta promatra četiri sata nakon posljednje doze da bi se vidjelo pojavljuju li se simptomi.

Ne samo da je proces dugotrajan za liječnika, nego je i rizičan, posebno za djecu. Ako dođe do teške reakcije, dijete će biti potrebno prevesti u hitnu pomoć što je prije moguće. Alergije na hranu pogađaju oko osam posto djece, a u desetljećima je izazov oralnoj hrani kao industrijski standard zabilježen samo jedan smrtni slučaj. U 2017. godini, trogodišnjak je umro tijekom rutinskog izazova, zaprepašćujući zajednicu istraživača alergija.

Srećom, Alag je saznao da nije imao ozbiljnu alergiju nakon izazova s ​​oralnom hranom, već jednostavnom osjetljivošću na hranu, te je uspio napraviti plan da ponovno unese hranu koja mu je uzrokovala iritaciju natrag u prehranu. Sada, kaže, može bez problema naručiti i Pad Thai.

„Budući da je netko tko je prolazio kroz cijeli ovaj proces i koji zna kakvu promjenu života može biti ispravno klasificirati kao senzibiliziranu, a ne alergičnu, motivirao me da istražim postoji li način da dijagnosticiram alergije na hranu koji je istovremeno siguran i točno ", objašnjava Alag.

Alag_Ayush_20190310_104_CA.jpg Alag predstavlja svoj DNK test na alergije na hranu u pretraživanju znanstvenih talenata Regeneron. (Chris Ayers Photography / Društvo za znanost i javnost)

Nakon svog iskustva, Alag, tada 14, odlučio je sam potražiti rješenja. U to je vrijeme u školi učio o algoritmima. Kod kuće je čitao prethodne studije koje su identificirale specifične gene povezane s određenim alergijama. Vođen zanimanjem za informatiku, osmislio je algoritam koji uspješno označava genetske markere povezane s alergijama na hranu koristeći javno dostupne skupove podataka. (Usredotočio se na 18 genetskih markera koji su bili relevantni za ono što je želio postići testiranjem na alergiju.) Teoretski, sve što trebate učiniti je dati uzorak krvi, a njegov bi test pokazao imate li alergije na određenu tvar ili ne. Genetsko ispitivanje je opći smjer u kojem se polje nalazi, ali glavna prepreka koja im stoji na putu je potreba za većom veličinom uzorka.

Sada, u 17, vodi vlastitu tvrtku pod nazivom Allergezy. (Njegov dječji alergolog, Hernandez, sada je klinički partner s Allergezyjem.) Takođe je top 40 finalista za Regeneron Science Talent Search za srednjoškolce, koji se večeras završava gala, gdje će pobjednici biti proglašeni u Nacionalnoj zgradi Muzej u Washingtonu, DC Regeneron, podijelit će ukupno 1, 8 milijuna dolara s glavnom nagradom od 250 000 dolara za nagradu za prvo mjesto, navodi se na web stranici Regeneron.

„Ta djeca rade na projektima koji bi uistinu mogli promijeniti živote širom svijeta. U slučaju Ayush, on bi mogao pomoći poboljšati dijagnozu za sve veći broj ljudi koji pate od alergija na hranu, "kaže George Yancopoulos, predsjednik i glavni znanstveni direktor Regenerona (koji je također jednom bio finalist natjecanja), u izjavi putem e-pošte.

Alagova tehnologija daleko je od tržišne spremnosti; još uvijek treba puno rafiniranja, što će zahtijevati sekvenciranje više DNK uzoraka i testiranje da bi se dokazalo da je pouzdan i točan. Allergezy je nedavno dobio poticaj od 10 000 USD od starta za istraživanje generacije Silicijske doline Illumina za širenje skupa podataka, dobivanje više uzoraka krvi i više genetskog sekvenciranja. (Sve to i puno više treba se dogoditi prije nego što pristupe postupku odobrenja FDA.) On je jedan od devet finalista Regenerona koji su se prijavili na patent, kaže Maya Ajmera, predsjednica i izvršna direktorica Društva za znanost i javnost, u Izjava putem e-pošte.

"Ayush algoritam strojnog učenja, koji sigurno može dijagnosticirati alergiju na hranu iz krvnog profila pacijenta, ima potencijal da stvarno utječe na život ljudi", kaže Ajmera.

A upravo se to Alag nada jednog dana. Objašnjava koliko mu je olakšanje da ne živi s neprestanim strahom da bi mogao imati reakciju na hranu ispred sebe, a samo želi da i drugi osjete taj isti osjećaj slobode.

"Sada je puno lakše za mene i cijelu moju obitelj i to je puno bolja promjena načina života", kaže Alag.

Ali, jedno po jedno. Prvo mora shvatiti kamo ide na fakultet.

Tinejdžerski izumitelj dizajnira neinvazivni zaslon alergije koristeći genetiku i strojno učenje