Исследователи из Колумбийского университета Vagelos College of Physicians and Surgeons разработали новый метод искусственного интеллекта, способный точно предсказывать активность генов в любой человеческой клетке. Этот прорыв, опубликованный в Nature, может значительно улучшить понимание таких заболеваний, как рак и генетические расстройства.
Рауль Рабадан, профессор системной биологии и старший автор исследования, подчеркнул потенциал предсказательных вычислительных моделей для быстрого и точного раскрытия биологических процессов. Традиционные методы биологических исследований обычно описывают функции клеток, но не могут предсказать, как клетки будут реагировать на изменения, такие как мутации, вызывающие рак.
В исследовании использовались данные об экспрессии генов более чем 1,3 миллиона человеческих клеток, что позволило системе ИИ предсказывать экспрессию генов в типах клеток, которые ранее не изучались, что близко соответствовало экспериментальным данным. Способности ИИ были дополнительно продемонстрированы, когда он выявил механизмы, стоящие за наследственной формой детской лейкемии, предсказав, как мутации влияют на факторы транскрипции, критически важные для судьбы лейкемических клеток.
Кроме того, исследование открывает новые пути для изучения 'темной материи' генома — регионов, которые не кодируют белки, но могут содержать значительные мутации. Команда Рабадана изучает различные виды рака, чтобы понять регуляторные механизмы и их последствия для разработки новых методов лечения.
Этот инновационный подход знаменует собой переход к предсказательной науке в биологии, что потенциально может трансформировать методы исследования и терапевтические стратегии.