AI изследва „тъмен геном“, за да хвърли светлина върху растежа на рака

Учените са използвали изкуствен интелект, за да осветят така наречения тъмен геном на човешкото тяло и да разработят потенциално мощен нов подход за откриване, наблюдение и лечение на рак.

Изследователи от университета "Джон Хопкинс" в САЩ разкриха как малко проучените досега повторения на последователности от генетичен код - известни като "нежелана ДНК" или тъмна материя - са свързани с тумори.

Изследването, публикувано в Science Translational Medicine в сряда, показва как AI и други напреднали компютърни технологии задълбочават разбирането на болестите и как да се справят с тях.

„Това е като грандиозно разкриване на това, което е зад завесата“, каза Виктор Велкулеску, съавтор на статията и професор по онкология в онкологичния център Johns Hopkins Kimmel, добавяйки, че това ще „доведе до нови терапии, нова диагностика и нови подходи за скрининг за рак“.

Изследователите изследваха „тъмната материя“ на генетичния код, който — подобно на астрономическия си съименник — е откриваем, но мистериозен и извън обхвата на предишния конвенционален анализ.

Те използваха техника за машинно обучение, известна като Артемида, кръстена на гръцката богиня на лова, за да анализират нежелана ДНК, открита в тумори или плаваща в кръвния поток, след като е била отделена от ракови образувания.

Учените прегледаха повече от 1200 различни типа повтарящи се ДНК елементи, съставляващи почти половината от човешкия геном. Те открили, че много от тези ненужни фрагменти от генетичен код, които преди това не са били свързани с рак, са се променили по време на образуването на тумор.

При анализа на изследователите на 736 гена, свързани с образуването на рак, почти две трети съдържат средно 15 пъти по-голям брой повтарящи се ДНК последователности от очакваното. Констатациите предполагат, че боклуците „не се появяват произволно“ в раковите тъкани и вместо това потенциално разкриват маркери за злокачествено заболяване, каза Велкулеску.

„В крайна сметка те се групират около гени, които са променени при рак по различни начини, предоставяйки първия поглед, че тези последователности може да са ключови за развитието на тумора“, каза той.

Изследването е последното усилие за използване на авангардни компютърни техники за засилване на борбата срещу рака, който причинява огромно страдание в световен мащаб и е скъпо за здравните служби за лечение. Фармацевтичните компании използват AI, за да идентифицират нови молекули като мишени за възможни противоракови лекарства.

Други учени са разположили технологията в опит да намалят рязко броя на пропуснатите ранни стадии на рак на гърдата.

Благотворителната организация Cancer Research UK приветства доклада на Джон Хопкинс и допълнителните доказателства, които предлага за обещанието за технологично подпомагано откриване на тумори.

„Въпреки че е все още в ранен стадий, това изследване демонстрира как някои видове рак могат да бъдат диагностицирани по-рано чрез откриване на специфични за тумора промени в клетки, събрани от кръвни проби“, каза Хати Брукс, мениджър информация за изследванията на благотворителната организация.

„Въпреки че все още трябва да се извърви дълъг път, преди Artemis да може да бъде използван в клиниката, винаги е вълнуващо да видим нови подходи, показващи потенциал за по-ранно откриване на рак.“

Последвайте ни в