Teen Inventorが遺伝学と機械学習を使用して非侵襲性アレルギースクリーンを設計

Ayush Alagの最も初期の思い出の1つは、カシューナッツの入ったチョコレートバーに噛みついて、突然喉がかゆくなることです。

彼の幼少期のほとんど、カリフォルニア州サンタクララの居住者は、できる限り刺激を引き起こすカシューナッツや他のナッツを含むものを食べることを避けました。 中学生の頃までに、彼と彼の両親は確実に知りたかった。他のアメリカ人3200万人のように深刻な食物アレルギーがあったのか、それとも単に食物過敏症だったのか？ 彼らは、アレルギー専門医であるスタンフォード大学のジョセフ・ヘルナンデスの助けを求めました。

ヘルナンデスは、アレルギーと食物感受性の違いは大きいと彼らに言いました。 食物過敏症の場合、人は少しずつ反応を誘発する食物をゆっくりと自分の食事に戻し、免疫を構築することができます。 ただし、アレルギーがある場合は、そうすると死に至る可能性があります。

Hernandezは、Alagがアレルギーを判断するための典型的な手段である血液検査と皮膚検査を最初に受けることを推奨しましたが、これらの結果は決定的ではなく、特定の食品を食べると病気になるとイライラしていました。 バージニア州マクリーンに本拠を置く非営利の食物アレルギー研究および教育機関によると、血液および皮膚の検査は過敏症であり、ほぼ50〜60％の確率で偽陽性を生じます。 彼がアレルギーであるかどうかを真に知る唯一の方法は、経口食物チャレンジをすることでした。これは、患者にとってストレスになり、時には心を痛める経験になります。 経口食品のチャレンジ中、患者は医師と看護師の監督の下で、1時間の間に3つの少量の疑われるアレルゲンを食べます。 その後、患者は最後の投与後4時間観察され、症状が発生するかどうかを確認します。

医療提供者にとってこのプロセスは時間がかかるだけでなく、特に子供にとっては危険です。 重度の反応が発生した場合、子供はできるだけ早く緊急治療室に移送する必要があります。 食物アレルギーは子供の約8％に影響を及ぼし、業界標準である数十年にわたる経口食品の課題では、死亡例が1件しか報告されていません。 2017年、3歳の子供が日常のチャレンジで死亡し、アレルギー研究コミュニティを驚かせました。

ありがたいことに、Alagは、経口食物チャレンジ後に深刻なアレルギーを患うのではなく、単純な食物過敏症を患っていることを知り、以前は食事に刺激を与えていた食物を再導入する計画を立てることができました。 今では、カシューパッドタイを問題なく注文することもできます。

「このプロセス全体を経験し、アレルギーではなく感作として正しく分類されることが人生の変化の違いを知っている人として、安全である食物アレルギーを診断できる方法があるかどうかを研究するようになりました。正確です」とAlag氏は説明します。

彼の経験の後、14歳のAlagは、自分で解決策を探すことにしました。 当時、彼は学校でアルゴリズムについて学んでいました。 自宅で、彼は特定のアレルギーに関連する特定の遺伝子を同定した以前の研究を読んでいました。 コンピューターサイエンスへの関心に駆られて、彼は、公開されているデータセットを使用して、食物アレルギーに関連する遺伝子マーカーにフラグを立てるアルゴリズムを設計しました。 （彼はアレルギー検査で達成したいものに関連する18の遺伝子マーカーに焦点を合わせました。）理論的には、血液サンプルを与えるだけで、彼の検査は特定の物質に対するアレルギーがあるかどうかを示します。ありません。 遺伝子検査は、フィールドが向かう一般的な方向ですが、邪魔になる大きな障害は、より大きなサンプルサイズの必要性です。

現在、17歳で、彼はAllergezyという自分の会社を経営しています。 （彼の幼年期のアレルギー専門医であるヘルナンデスは、現在アレルジーの臨床パートナーです。）彼はまた、高校生のRegeneron Science Talent Searchのトップ40ファイナリストでもあります。 Regeneronのウェブサイトによると、ワシントンDCの博物館では、1位の賞に総額180万ドル、最高賞金25万ドルを配布します。

「これらの子供たちは、世界中の生活を真に変えることができるプロジェクトに取り組んでいます。 Ayushの場合、食物アレルギーに苦しむ人々の診断を改善するのを助けることができました」と、Regeneronの社長兼最高科学責任者であったGeorge Yancopoulos（かつてコンテストの最終候補者でした）が電子メールで声明で述べています。

Alagの技術は、市場ですぐに使えるものではありません。 依然として多くの精製が必要であり、より多くのDNAサンプルをシーケンスし、信頼性と正確性を証明するためのテストが必要になります。 Allergezyは最近、シリコンバレーの遺伝子研究のスタートアップIlluminaから10, 000ドルの助成金を受け取り、データセットを拡張し、より多くの血液サンプルを取得し、より多くの遺伝子配列を決定しました。 （FDAの承認プロセスに近づく前に、これらすべてのことを行う必要があります。）電子メールによる声明。

「患者の血液プロファイルから食物アレルギーを安全に診断できるAyushの機械学習アルゴリズムは、人々の生活に真の影響を与える可能性があります」とAjmeraは言います。

そして、それはまさにAlagがいつかやりたいことです。 彼は、目の前の食べ物に反応するかもしれないという絶え間ない恐怖を抱いて生きることがどれだけ安reliefであるかを説明します。

「私と私の家族全員にとって、これは非常に簡単になりました。ライフスタイルの変化ははるかに改善されました」とAlag氏は言います。

しかし、一度に一つのこと。 まず、彼は大学に行く場所を把握する必要があります。