ИИ выявляет активность генов в клетках человека

Модель искусственного интеллекта может точно прогнозировать активность генов в каждой клетке человека, что дает возможность получить данные о клеточных функциях и механизмах заболеваний.

Международная группа исследователей разработала модель ИИ, обученную на данных более 1,3 миллиона клеток, которая способна с большой точностью предсказывать экспрессию генов в редких типах клеток. Система уже выявила механизмы, связанные с детской лейкемией, и может помочь в исследовании "темной материи" генома, где происходят большинство мутаций, связанных с раком. Разработка может значительно преобразовать подход исследователей к изучению различных областей, от онкологии до генетических заболеваний.

В своем исследовании ученые пытались применить ИИ для предсказания активности генов в конкретных клетках. Входные данные включали геномные последовательности и информацию о том, какие участки генома доступны для активности и экспрессии. Подход в целом схож с тем, как работают ChatGPT и другие широко известные подобные модели.

Затем исследователи поручили системе раскрыть еще не изученные биологические процессы в больных клетках, в частности, при наследственной форме детской лейкемии. С помощью ИИ они предсказали, что мутации нарушают взаимодействие между двумя различными транскрипционными факторами, которые играют ключевую роль в определении судьбы лейкемических клеток. Лабораторные эксперименты подтвердили это предсказание. Понимание влияния этих мутаций позволяет выявить конкретные механизмы, управляющие развитием заболевания.

Исследование также открывает новые возможности для изучения различных заболеваний, помимо рака, и для выявления потенциальных мишеней для разработки новых методов лечения. Вводя новые мутации в компьютерную модель, ученые теперь могут получить детальные знания и предсказания о том, как именно эти мутации влияют на клетку.