据《自然·机器智能》杂志报道,德(dé)国科学家借助一(yī)款(kuǎn)深度学(xué)习软件,对数万个医(yī)疗(liáo)数(shù)据(jù)集展开分析后,确定(dìng)了(le)165个与癌(ái)症有(yǒu)关的新基因(yīn)。最新研究为(wéi)个性化(huà)药物靶向治疗以及生(shēng)物标志物开发开辟了新前景。
马克斯·普朗克分子遗传学研究所和慕尼黑计算生物学(xué)研究所的研究人员开发出了名为“多组学图形集成(chéng)”(EMOGI)的(de)新算法。领导该项研究的安(ān)娜丽莎·马尔西科解释称,该软件(jiàn)集成了从患(huàn)者样本提取(qǔ)的数万个(gè)数(shù)据集(jí),包括(kuò)DNA甲基化、单个基(jī)因(yīn)的活性和细胞内蛋白(bái)质的相互作用,以及(jí)发生突变的序(xù)列的相关数据。有了这些数据,深度学习算法可以检测出导(dǎo)致癌症恶化的模式(shì)和分子原理。
马尔(ěr)西(xī)科说:“这(zhè)将有助于促进个性化医疗领域取得(dé)进展。”她解释说,与化疗(liáo)等传统癌症治疗方法不同,个性化疗(liáo)法能精确(què)地(dì)根据(jù)肿瘤类(lèi)型订制药物,“我们的目标是为每位患(huàn)者(zhě)选择(zé)最佳疗(liáo)法,即方法最有效、副作用最(zuì)少。此外,我们还可以根据癌症的分(fèn)子特征鉴别出处于早期阶段的(de)癌症。我们只(zhī)有知道导致疾病的原因,才能有效地(dì)治疗它们,这也是为什么尽(jìn)可能(néng)多地(dì)确定诱(yòu)发癌症(zhèng)的(de)机制如此重要的(de)原因。”
目前,科学家(jiā)们发现与癌症有(yǒu)关的基因数(shù)量已增长到(dào)700个左(zuǒ)右,但只有借助(zhù)生物信息学分析(xī)和最新的人工(gōng)智能(néng)方法,研究人员才能(néng)追(zhuī)踪(zōng)到最新发现的这些隐藏的基(jī)因。此外,近年来,深度学习算法进展迅(xùn)猛,在其(qí)加持下,研究人员甚(shèn)至能够发现那些以(yǐ)前未被(bèi)注(zhù)意到的蛋白(bái)质(zhì)或(huò)基因之间的关(guān)联。
研究人员(yuán)强调(diào)说,EMOGI系统并不(bú)局限于癌症。从(cóng)理论上讲,它可以用来整合不同(tóng)的生物数(shù)据集,并从中找(zhǎo)出模(mó)式。例如,可(kě)用(yòng)于糖(táng)尿(niào)病等(děng)复杂的代谢性疾病(bìng)领(lǐng)域。
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深度(dù)学习(xí)再(zài)创新功。相比化疗,靶向(xiàng)治疗在杀伤癌细胞的同时,还能最大限度保护那些正常工作的好(hǎo)细(xì)胞。所以,得(dé)上可以进(jìn)行(háng)靶(bǎ)向治疗的(de)癌症,也(yě)算是(shì)不幸中的万幸。但是,找到这些(xiē)与癌症有关的基因并(bìng)不容易(yì),需要(yào)大量(liàng)的计算与分析。于是(shì),人(rén)工智能在(zài)个性化治疗领(lǐng)域闪(shǎn)亮登场,为人类对抗癌症这(zhè)一艰(jiān)苦卓绝的斗争提供助力。文中提(tí)到的新算法,不仅(jǐn)可以用于癌(ái)症(zhèng),还可以在多个复杂疾病中发挥作用,并(bìng)帮人类在基础研究领(lǐng)域取(qǔ)得进步。