Teen Inventor проектира неинвазивен екран за алергии, използващ генетика и машинно обучение

Една от най-ранните спомени на Аюш Алаг е, че вкарва шоколадова лента с кашу и внезапно усеща, че гърлото му се сърби. През по-голямата част от детството си, жителът на Санта Клара, Калифорния, избягваше да яде нищо с кашу и други ядки, които причиниха раздразнение възможно най-добре. До средата на учебните си години той и родителите му искаха да знаят със сигурност: имал ли е сериозна хранителна алергия, като , или просто чувствителност към храната? Те потърсиха помощта на алерголог, Джоузеф Ернандес от Станфордския университет. Ернандес им каза, че разликата между алергия и чувствителност към храната е огромна. В случай на чувствителност към храната, човек може бавно да въведе храната, която задейства реакцията, обратно в диетата си по малко, за да изгради имунитет. Ако сте алергични, това може да доведе до смърт. Ернандес препоръчва на Алаг първо да вземе кръвен тест и тест за кожата, които са типични мерки за определяне на алергии, но тези резултати са неубедителни, което е разочароващо за Алаг, когато знае, че яденето на определени храни го прави болен. Кръвните и кожни тестове са свръхчувствителни и произвеждат фалшиви положителни резултати от близо , според нестопанския научноизследователски екип за хранителни продукти, базиран в Маклийн, Вирджиния. Единственият начин наистина да се знае дали е алергичен или не, е да се направи орално хранене, опит, който може да бъде стресиращ и понякога травмиращ за пациента. По време на орално хранене, пациентът яде три малки количества от предполагаемия алерген в продължение на един час под наблюдението на лекар и медицинска сестра. След това пациентът се наблюдава четири часа след последната доза, за да се види дали се появяват симптоми. Не само, че процесът отнема много време на лекаря, но е и рисковано, особено за децата. Ако настъпи тежка реакция, детето трябва да бъде транспортирано до спешното отделение възможно най-скоро. Хранителните алергии засягат приблизително осем процента от децата, а през десетилетия оралните хранителни предизвикателства са индустриален стандарт, но има само една докладвана фаталност. През 2017 г. по време на рутинно предизвикателство, пораждайки алергичната изследователска общност. За щастие, Алаг научил, че не е имал сериозна алергия след оралното си хранене, а по-скоро проста хранителна чувствителност, и е успял да изготви план за повторно въвеждане на храна, която да му причини раздразнение в диетата му. Сега, казва той, той дори може да поръча кашу Pad Thai без никакви проблеми. „Като човек, който е преминал през целия този процес и знае каква променяща се в живота разлика може да бъде правилно да бъде класифицирана като чувствителна и не алергична, тя ме мотивира да изследвам, ако има начин, по който да диагностицирам хранителните алергии, които са едновременно безопасни и точен ”, обяснява Алаг. Алаг представя своя ДНК-тест за хранителни алергии в Regeneron Science Talent Search. (Фотография на Крис Айърс / Общество за наука и обществото) След неговия опит Алаг, а след това и 14, решил да потърси решения самостоятелно. По онова време той е учил алгоритми в училище. Вкъщи той четеше предишни проучвания, които идентифицираха специфични гени, свързани с определени алергии. Воден от интереса си към компютърните науки, той проектира алгоритъм, който успешно маркира генетични маркери, свързани с хранителни алергии, като използва публично достъпни набори от данни. (Той се фокусира върху 18 генетични маркера, които са били свързани с това, което той иска да постигне с тест за алергия.) На теория, всичко, което трябва да направите, е да дадете кръвна проба и неговият тест ще покаже дали имате алергии към определено вещество или не. Генетичното тестване е общата посока, в която се намира полето, но основната пречка, която стои на пътя, е необходимостта от по . Сега, на 17, той ръководи собствена компания, наречена „Тези деца работят по проекти, които наистина могат да променят живота по света. В случая на Аюш той може да помогне за подобряването на диагнозата за нарастващия брой хора, страдащи от хранителни алергии ”, казва Джордж Янкопулос, президент и главен научен директор на Regeneron (който също беше финалист в конкурса) в изявление по електронната поща. Технологията на Alag далеч не е готова за пазара; тя все още се нуждае от много рафиниране, което ще изисква да се подредят повече ДНК проби и тестване, за да се докаже, че е надеждна и точна. Allergezy наскоро получи безвъзмездна помощ от $ 10,000 от генетичните проучвания в Силиконовата долина да разшири набора от данни, да получи повече кръвни проби и да направи по-генетично секвениране. (Всичко това и много повече трябва да се случи, преди да подходят към процеса на одобрение от FDA.) Той е един от деветте финалисти на Regeneron, които са кандидатствали за патент, отбелязва Мая Аймера, президент и главен изпълнителен директор на Обществото за наука и общество, изявление по имейл. “Машинно-алгоритъмът на Аюш, който може безопасно да диагностицира хранителна алергия от кръвния профил на пациента, има потенциал да окаже реално въздействие върху живота на хората”, казва Аймер. И точно това Алаг се надява да направи някой ден. Той обяснява колко много облекчение е за него да не живее с постоянния страх, че може да има реакция към храната пред него, а той просто иска другите да чувстват същото чувство за свобода. „Сега е много по-лесно за мен и цялото ми семейство и това е много по-добра промяна в начина на живот“, казва Алаг. Но едно нещо в даден момент. Първо, той трябва да разбере къде отива в колеж.
2019-03-13 14:54:18
http://www.smithsonianmag.com/innovation/teen-inventor-designs-noninvasive-allergy-screen-using-genetics-and-machine-learning-180971692/