Преподавание теории эволюции искусственного интеллекта раскрывает историю жизни рака

Преподавание теории эволюции искусственного интеллекта раскрывает историю жизни рака Pixabay. Лицензия на & nbsp; CC 0 & nbsp; Лицензия Creative Commons «width =» 800 «width =» 800 «height =» 480 «/>
Кредит: Pixabay. Под лицензией CC 0 Creative Commons

Ученые разработали наиболее точный на сегодняшний день вычислительный метод для реконструкции лоскутного одеяла генетических дефектов в опухолях и их истории во время развития болезни в новом исследовании, финансируемом Cancer Research UK и опубликованном в Nature Genetics.

Их мощный подход сочетает в себе искусственный интеллект с математическими моделями теории эволюции Чарльза Дарвина для более точного анализа генетических данных, чем когда-либо прежде, открывая путь к фундаментальному сдвигу в том, как генетическое разнообразие рака используется для предоставления пациентам индивидуализированного лечения.

Применение этих новых алгоритмов к данным ДНК, взятым из образцов пациентов, показало, что опухоли имеют более простую генетическую структуру, чем считалось ранее. Алгоритмы показали, что в опухолях было меньше отдельных субпопуляций клеток, называемых «субклонами», чем предполагалось ранее. Ученые из Института исследований рака в Лондоне и Лондонского университета королевы Марии также смогли определить возраст каждого субклона и скорость его роста.

Эти модели призваны кардинально изменить способ анализа и интерпретации генетических данных онкологических больных. В будущем их можно будет использовать для лучшего руководства стратегиями лечения, позволяя врачам предлагать каждому пациенту правильную комбинацию лекарств, направленных на определенные генетические изменения. И команда надеется, что однажды их подход можно будет использовать даже для прогнозирования эволюции рака, что даст ранние указания на то, как рак будет расти, распространяться или рецидивировать.

Возможности трансформации генетического анализа

Профессор Андреа Сотторива, ведущий исследователь исследования и директор отдела эволюции рака в новом Центре открытия противораковых лекарств при ICR, сказал:

«Опухоли — это микромир эволюции, в котором разные популяции клеток соревнуются за выживание и реагируют на давление окружающей среды.

«Используя вычислительные мощности искусственного интеллекта и объединив их с эволюционными теориями, разработанными со времен Дарвина, наш метод смог понять сложные генетические данные и точно реконструировать генетическую историю опухоли. Наша работа может изменить способ, которым мы рисуем полную картину генетического строения опухоли по отдельным образцам тканей. С помощью нашего нового алгоритма мы смогли увидеть гораздо более подробно, как развивается рак и развивается лекарственная устойчивость «.

Мощное окно в геноме рака

Команда, в которую вошли биологи-онкологи, теоретики эволюции, статистики и компьютерные ученые, использовала данные из более чем 2600 образцов опухолей для разработки и совершенствования своего нового программного обеспечения. Они протестировали различные типы рака, включая опухоли груди, кишечника, лейкемии и головного мозга.

Профессор Тревор Грэм, ведущий исследователь исследования Лондонского университета королевы Марии, сказал:

«На первый взгляд геном рака может показаться очень сложным, и наша работа показывает, как эта сложность возникает из сочетания нескольких простых шаблонов. Это дает нам мощное окно в геноме рака, которое со временем может помочь нам лучше понять и лечить рак «.

Учет мутаций автостопщиков с клинической значимостью

Существующие методы реконструкции разнообразия опухоли не учитывают генетические изменения из-за так называемой «нейтральной эволюции». Именно здесь нейтральные или « автостопные » мутации, которые не обеспечивают ни преимущества для выживания, ни недостатка, случайным образом накапливаются в определенных клетках опухоли, что затрудняет выявление тех генетических мутаций, которые имеют важное клиническое значение и могут быть нацелены. с наркотиками.

Новая модель обеспечивает более точную и менее сложную реконструкцию опухоли за счет уменьшения количества ошибочных группировок в результате нейтральных мутаций.

Мишель Митчелл, исполнительный директор Cancer Research UK, сказала:

«Десятилетия исследований привели к тому, что методы лечения рака стали намного более точными, и теперь врачи могут воздействовать на раковые клетки с определенными генетическими изменениями. Подобные исследования помогают гарантировать, что наша способность анализировать опухоли пациентов идет в ногу с быстрым прогрессом, который мы» повторно разрабатывают методы лечения, повышая их эффективность. В наш век технологических инноваций ИИ и машинное обучение открывают множество новых областей для улучшения лечения рака. Следующими шагами будет определение возможности применения этих моделей в клинических условиях «./p>

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *