Ученые Колумбийского университета разработали новый метод искусственного интеллекта, способный прогнозировать активность генов в любой клетке человеческого организма, что открывает новые возможности для изучения клеточных механизмов и понимания различных заболеваний, включая рак, сообщает Nature.
Исследователи из Медицинского центра Колумбийского университета Вагелоса создали систему искусственного интеллекта, которая точно предсказывает генную активность в любой человеческой клетке, раскрывая ее внутренние механизмы. Эта разработка может существенно изменить подход ученых к изучению онкологических и генетических заболеваний.
Традиционные методы исследования в биологии эффективны для понимания того, как клетки выполняют свои функции или реагируют на нарушения. Однако они не могут предсказать, как клетки будут работать или реагировать на изменения, например, на мутации, вызывающие рак. Способность точно прогнозировать клеточную активность может преобразовать понимание фундаментальных биологических процессов.
Новая система была обучена на данных более чем 1,3 миллиона человеческих клеток и достигла такой точности, что может предсказывать экспрессию генов в ранее неизвестных типах клеток, демонстрируя результаты, близко совпадающие с экспериментальными данными. Исследователи уже успешно применили эту систему для изучения механизмов наследственной формы детской лейкемии.
Разработанные вычислительные методы позволят ученым начать исследование роли «темной материи» генома — термина, заимствованного из космологии и относящегося к vast majority геному, который не кодирует известные гены. Это особенно важно для понимания мутаций, обнаруженных у онкологических пациентов, которые находятся в так называемых темных областях генома.
Новый метод открывает перспективы для понимания многих заболеваний помимо рака и потенциального определения мишеней для новых методов лечения. Представляя новые мутации компьютерной модели, исследователи теперь могут получать глубокое понимание и прогнозы о том, как именно эти мутации влияют на клетку.
