Deep learning metod mot hälsosamt åldrande
- Diarienummer
- SAB19-0011
- Projektledare
- Cvijovic, Marija
- Start- och slutdatum
- 200601-230430
- Beviljat belopp
- 1 174 435 kr
- Förvaltande organisation
- Göteborg University
- Forskningsområde
- Beräkningvetenskap och tillämpad matematik
Summary
Det föreslagna projektet utgör grunden för min framtida forskningsriktning: tillämpning av de artificiella intelligensmetoderna för att förstå den komplex naturen av åldrande. Med denna 6 månaders sabbat vistelse på School of Biological Sciences, Nanyang Technological University,Singapore vill jag göra en inverkan på tre huvudkomponenter: min forskning, min undervisning och mitt ledarskap. Ett signifikant skifte på tre nivåer förenade under paraplyn av åldrandeforskningen kommer att göras genom förändring i: 1.miljö: från nuvarande matteavdelning till institutionen för biologi 2.organism: flytta från jäst till människa 3.metodik från dynamisk modellering till AI metoder i lifescience. Denna viktiga miljöförändring, från min matematiska institution vid Göteborgs universitet, kommer att ge välbehövlig friskhet, etablera nya relationer och samarbeten och presentera mina idéer i ett annat sammanhang. Inom den föreslagna forskningen kommer jag att ta itu med grundläggande frågor i biologin för åldrande på cellulär nivå som inte kan besvaras med experimentella tillvägagångssätt: 1.Hur förändras metaboliterna med åldern 2.Hur sammansättningen och funktionen hos gut mikrobiota förändras med åldrande. Målet är att utforska AI-metoder för integrering av högdimensionella och flerskiktiga data och dess tillämpning i åldrande genom att undersöka mikrobiota som ett mål för interventioner som främjar hälsosam åldrande såväl som metaboliter som en sannolik regulator för hälsosam åldrande.
Populärvetenskaplig beskrivning
Åldrande är en process som har fängslat människors intresse sedan urminnes tid. Det är fortfarande ett av de centrala mysterierna inom biologin, där varken varför vi åldras eller hur vi åldras är kända. Målet med forskning kring åldrande är att främja ett hälsosammare liv och bidra till att gamla människor får en friskare ålderdom. I rika länder har grundläggande sjukvård och medicinska framsteg drivit upp medellivslängden under det senaste seklet. År 2050 kommer två miljarder människor att vara 60 år eller äldre, nästan dubbelt så många som idag. Men bakom statistiken ligger ett allvarligt problem. Människor lever längre, men de är inte nödvändigtvis friskare under längre tid. De gamla kämpar med kroniska sjukdomar som cancer eller Alzheimers. Detta är en stor utmaning som driver min forskning- att förstå sambandet mellan åldrande och orsaken till åldersrelaterade sjukdomar. Jag använder matematisk modellering som ligger i botten av artificiell intelligens ihop med experimentella studier, så kallas systems biologi, som är ett kraftfullt verktyg som möjliggör studier av komplexa system och är en av de viktigaste teknikerna som används inom biologin idag. Att sätta ihop alla bitar är som att lösa ett gigantiskt pussel och är en av de största vetenskapliga utmaningarna idag. Det är troligt att man aldrig kommer att få veta hur pusselbitarna ska sättas ihop utan hjälp av matematiska modeller. Modellerna är verktyg som ger oss möjlighet att öka förståelsen för olika processer och ger ledtrådar om hur komplext pusslets olika delar fungerar ihop. Eftersom den viktigaste faktorn bakom sjukdom sent i livet är åldrande i sig självt, kommer jag i detta projekt att utveckla matematiska verktyg för att lägga grunden för nya strategier som kan öka vår förståelse om sambandet mellan åldrande och åldersrelaterade sjukdomar. Genom att förklara hur detta samband ser ut finns förutsättningar för att bättre diagnosticera och behandla åldersrelaterade sjukdomar. Den ökade förståelsen gör det också möjligt att föreslå lämpliga strategier för att få en friskare befolkning genom att identifiera relevanta metabolomen- och mikrobiomenmarkörerna och därmed fördröja uppkomsten av åldersrelaterade sjukdomar. Jag tycker inte att vi ska leva för alltid, men jag tycker att vi alla förtjänar en frisk ålderdom och det här projektet är ett avgörande steg för att vi ska nå dit.