Cum e folosită inteligența artificială pentru a face analiza genomului mai rapidă și mai ieftină

Cum e folosită inteligența artificială pentru a face analiza genomului mai rapidă și mai ieftină

Oamenii de știință de la NVIDIA și Harvard au făcut o descoperire uriașă în cercetarea genetică. Iată despre ce e vorba.

Ei au dezvoltat un set de instrumente de deep learning, care este capabil să reducă semnificativ timpul și costurile necesare pentru a rula experimente rare și cu o singură celulă.

Astfel, potrivit unui studiu publicat în Nature Communications, setul de instrumente AtacWorks poate face inferență asupra unui întreg genom, un proces care durează în mod normal puțin peste două zile, în doar o jumătate de oră. Poate face acest lucru datorită GPU-urilor Tensor Core NVIDIA.

Acest demers al NVIDIA și Harvard ar putea duce la identificarea biomarkerilor pentru boli precum Alzheimer sau cancer

AtacWorks lucrează cu ATAC-seq, o metodă bine stabilită concepută pentru a găsi zone deschise în genomul celulelor sănătoase și bolnave. Aceste „zone deschise” sunt subsecțiuni ale ADN-ului unei persoane, care sunt utilizate pentru a determina și activa funcții specifice. Spre exemplu, ficatul, sângele sau celulele pielii. Aceasta este partea genomului unei persoane care ar putea oferi oamenilor de știință indicații dacă o persoană ar putea avea Alzheimer, boli de inimă sau cancer.

ATAC-seq necesită de obicei analiza a zeci de mii de celule, dar AtacWorks este capabil să obțină aceleași rezultate folosind doar zeci de celule. Cercetătorii au aplicat, de asemenea, AtacWorks la un set de date de celule stem care produc celule roșii și albe din sânge, subtipuri care de obicei nu pot fi studiate folosind metode tradiționale.

Dar, cu AtacWorks, au reușit să identifice părți separate ale ADN-ului asociate cu celulele albe din sânge și respectiv celulele roșii din sânge.

Abilitatea de a analiza genomul mai rapid și mai ieftin va contribui la identificarea mutațiilor specifice sau a biomarkerilor care ar putea duce la anumite boli. Ar putea chiar ajuta la descoperirea medicamentelor, ajutând cercetătorii să își dea seama cum funcționează o anumită boală.

„Cu tipuri de celule foarte rare, nu este posibil să se studieze diferențele ADN-ului lor folosind metodele existente”, a declarat cercetătorul NVIDIA și autorul principal al lucrării Avantika Lal. „AtacWorks poate ajuta nu numai să reducă costurile colectării datelor de accesibilitate la cromatină, ci și să deschidă noi posibilități în descoperirea și diagnosticarea medicamentelor”.

DĂ PLAY ȘI FII MAI INFORMAT DECÂT PRIETENII TĂI
Citește și: