AI kan hjälpa kroppen att läka sig själv

Tänk dig ett litet implantat som skickar elektriska pulser till en nerv. Nervsignalen går vidare till immunsystemet – och dämpar inflammation där den uppstått.

I ett samarbete mellan KTH och KI utvecklas just nu en ny typ av behandling mot kronisk inflammation – ett globalt hälsoproblem som WHO klassar som ett av vår tids största. Dit hör sjukdomar som reumatism, Crohns sjukdom och åderförkalkning – där åderförkalkning är en av de vanligaste dödsorsakerna i världen.

– En ny behandlingsmetod vore en dröm för alla patienter som lider av inflammatoriska sjukdomar. De här sjukdomarna är svåra att komma åt och orsakar ett stort lidande, säger Henrik Hult , professor i matematik på KTH och en av forskarna i projektet.

Idag behandlas inflammationer med läkemedel som påverkar hela kroppen – inte bara det inflammerade området. Biverkningarna kan vara många och påfrestande. Bioelektronisk medicin kan i stället erbjuda ett alternativ: mer träffsäkra behandlingar som samarbetar med kroppens egna system.

AI tolkar nervsignaler

Metoden bygger på att med elektrisk stimulans av nerver aktivera kroppens inbyggda förmåga att läka sig själv. Men först måste forskarna förstå signalerna som nerverna skickar.

Forskarteamet på KTH jobbar bland annat med att bygga matematiska modeller som kan dechiffrera nervsignaler – något som tidigare inte studerats på den här detaljerade nivån. Med hjälp av AI och avancerad databehandling försöker de tolka signalerna som färdas mellan hjärnan och kroppen.

Nästa steg är att utveckla ett självlärande AI-system som inte bara kan styra immunsvaret i utvalda organ, utan också känna av inflammationsnivåer i realtid och justera behandlingen automatiskt.

– Att nå dit ligger längre fram i tiden, men det är dit vi siktar, säger Henrik Hult, som är övertygad om att sjukvården en dag ska kunna behandla svåra inflammationssjukdomar genom att använda och påverka kroppens egna nervsignaler.

Läkning går snabbare

Forskningsgruppen gör också framsteg. I laboratorieförsök har gruppen med hjälp av en ljuskänslig vätska lyckats avläsa information som färdas genom vagusnerven. Det är kroppens viktigaste nerv, som fungerar som en signalväg mellan hjärnan och de inre organen.

– Det är avgörande för att komma framåt. Vagusnerven bär på en enorm mängd information och vi måste kunna urskilja just den signal vi letar efter, mitt i allt brus, säger Henrik Hult.

Tidigare har forskningsgruppen visat att elektrisk nervstimulering kan påskynda läkning av inflammationer hos svårt sjuka patienter på intensivvårdsavdelningar. Nu hoppas de kunna ta nästa steg och skala upp experimenten.

– Nu gäller det att bygga större system, snabba upp försöken och testa bredare, säger Henrik Hult.

Text: Christer Gummeson ( gummeson@kth.se )

Fakta: Bioelektronisk medicin

Bioelektronisk medicin är ett snabbt växande forskningsfält som utgår från hur nerver styr kroppens biologiska processer. Genom att stimulera nerver med elektricitet kan forskare påverka immunförsvaret och behandla sjukdomar där inflammation spelar en central roll – till exempel autoimmuna sjukdomar och hjärt-kärlsjukdomar.

Bioelektronisk medicin bygger på förekomsten av inflammatoriska reflexer som är kroppens sätt att med hjälp av nerver kontrollera hur starkt immunförsvaret ska reagera. När nerver känner av att något är fel, till exempel en inflammation, skickar de signaler till hjärnan. Hjärnan svarar genom att skicka reglerande signaler tillbaka via en nerv som kallas vagusnerven – det hjälper till att minska inflammation och skyddar kroppen från att överreagera.