Napredak u genetskim istraživanjima

Google AI vidi ono što naučnici godinama nisu mogli: AlphaGenome - novi alat za analizu DNK!

Nova istraživanja sugerišu da fino podešavanje načina na koji mitohondrije organizuju svoje mehanizme za proizvodnju energije može uticati i na starenje i na opšte metaboličko zdravlje. Foto: Shutterstock
Google DeepMind je predstavio AlphaGenome, AI alat koji pomaže naučnicima da otkriju kako genetske mutacije utiču na razvoj bolesti. Alat analizira DNK i omogućava bolje razumevanje regulacije gena, što može doprineti razvoju novih terapija.

Istraživači iz Google DeepMind-a predstavili su AlphaGenome, novi alat veštačke inteligencije osmišljen da pomogne naučnicima u identifikaciji genetskih uzroka bolesti i ubrza razvoj novih terapija. Ovaj sistem može da analizira do milion slova DNK odjednom, nudeći dosad neviđen uvid u to kako genetske mutacije utiču na ljudsko zdravlje.

Istraživači iz DeepMind-a navode da je AlphaGenome fokusiran na razumevanje načina na koji mutacije remete regulaciju gena, složen sistem koji određuje kada se geni aktiviraju, u kojim ćelijama i kojim intenzitetom. Tim se nada da će ovaj alat produbiti naučno razumevanje bioloških osnova bolesti.

Foto: Shutterstock

Zašto je regulacija gena ključna

Mnoge česte bolesti koje se javljaju u porodicama, uključujući srčana oboljenja, autoimune poremećaje i probleme mentalnog zdravlja, povezane su sa mutacijama koje utiču na regulaciju gena. Slični poremećaji prisutni su i kod brojnih oblika raka, ali je identifikacija tačnih mutacija odgovornih za bolest dugo predstavljala veliki izazov.

Natasha Latysheva, istraživačica u DeepMind-u, izjavila je da je cilj AlphaGenome-a da razjasni funkciju različitih elemenata genoma. Ona je alat opisala kao sredstvo za bolje razumevanje „koda života” i ubrzavanje napretka u otkrivanju načina na koji genetske promene dovode do bolesti.

Foto: Shutterstock

Razumevanje ogromnog ljudskog genoma

Ljudski genom sastoji se od oko tri milijarde parova slova, G, T, C i A, koja čine DNK. Samo oko 2% ovog genetskog materijala direktno daje uputstva ćelijama za proizvodnju proteina, osnovnih gradivnih elemenata života.

Preostalih 98% ima ključnu regulatornu ulogu, kontrolišući gde, kada i u kojoj meri se geni aktiviraju. Ova uputstva upravljaju aktivnošću gena u različitim tkivima i fazama života, ali je veliki deo ovog nekodirajućeg genoma do sada ostao slabo shvaćen.

Foto: Shutterstock

Kako je AI da prepozna štetne mutacije

Da bi razvili AlphaGenome, istraživači su sistem trenirali na javno dostupnim bazama podataka ljudske i mišje genetike. Time je veštačka inteligencija naučila kako mutacije u određenim tkivima utiču na regulaciju gena i kako se ti efekti razlikuju među biološkim procesima.

Alat može da obrađuje dugačke DNK sekvence i predviđa kako će mutacije uticati na aktivnost gena u različitim tipovima ćelija. Istraživači iz DeepMind-a veruju da bi ovo moglo pomoći u identifikaciji genetskih regiona ključnih za razvoj tkiva poput nervnih ili jetrenih ćelija, kao i mutacija koje imaju presudnu ulogu u nastanku raka.

veštačka inteligencija Foto: Shutterstock

Prve reakcije naučne zajednice

Nezavisni naučnici pozdravili su lansiranje alata, uz napomenu da je potrebno dalje istraživanje. Carl de Boer sa Univerziteta Britanske Kolumbije rekao je da AlphaGenome može da identifikuje kako mutacije utiču na regulaciju genoma, koji su geni pogođeni i u kojim tipovima ćelija, što bi moglo da usmeri razvoj lekova koji neutrališu te efekte.

Neki istraživači već koriste ovaj alat. Marc Mansour, klinički profesor pedijatrijske hemato-onkologije na University College London, izjavio je da AlphaGenome predstavlja „prelomnu promenu” u njegovom radu na otkrivanju genetskih uzroka raka. Gareth Hawkes, statistički genetičar sa Univerziteta u Exeteru, dodao je da razumevanje ogromnog nekodirajućeg dela genoma predstavlja veliki korak napred za genetička istraživanja.

Zabranjeno preuzimanje dela ili čitavog teksta i/ili foto/videa, bez navođenja i linkovanja izvora i autora, a u skladu sa odredbama WMG uslova korišćenja i Zakonom o javnom informisanju i medijima.

BONUS VIDEO:

Operacija koja se ne viđa često