АҚШ-тың Мэриленд университеті медицина мектебінің (UMSOM) зерттеушілері қатерлі ісік жасушаларының даму барысын болжауға арналған жаңа жасанды интеллект моделін ұсынды, деп хабарлады Cell журналында.
Зерттеу геномдық деректер мен есептеу моделін біріктіру арқылы тіндердегі жасушалар әрекетінің уақыт өте қалай өзгеретінін болжай алады. Бұл тәсіл метеорологтар қолданатын ауа райы болжамы әдістеріне ұқсайды: модель жасушааралық өзара әрекеттестікті талдай отырып, қатерлі ісік жасушаларының таралу мүмкіндігін бағалайды.
Цифрлық егіз: науқастың виртуалды моделі
Ғалымдар «цифрлық егіз» деп аталатын тәсілді енгізіп отыр. Бұл – әр науқастың нақты геномдық деректері негізінде жасалатын виртуалды модель. Ол арқылы зерттеушілер қатерлі ісіктің нақты жағдайларда қалай өрбитінін модельдей алады және емдеу стратегияларын дәл анықтауға мүмкіндік алады.
IGS институтының ғылыми қызметкері, доктор Жанетт Джонсон былай дейді:
«Геномдық технологиялар жасушалардың экожүйесін сипаттауда үлкен жетістікке жетті. Алайда олар уақыт ішіндегі өзгерістерді көрсете алмайды. Ал жаңа модель – жасушалар арасындағы байланысты динамикалық түрде бақылауға мүмкіндік береді».
«Гипотеза грамматикасы» – биология мен код арасындағы көпір Зерттеудің бірегейлігі – «гипотеза грамматикасы» деп аталатын жаңа тілдік жүйеде. Бұл жүйе биологиялық үдерістерді қарапайым ағылшын тілінде сипаттауға мүмкіндік береді және оларды кодқа айналдырып, жасушалар әрекетін модельдеуге көмектеседі.
Индиана университетінің профессоры Пол Маклиннің жетекшілігімен жасалған бұл грамматика жүйесі онкология, иммунология және нейробиология салаларында қолданыс табуда. Мысалы модель сүт безі мен ұйқыбез ісігіндегі жасушалар байланысын модельдеу арқылы иммунотерапияға деген жауаптың әр пациентте әртүрлі болатынын көрсетті.
Клиникаға жол ашатын виртуалды зертхана
Зерттеушілер бұл модельді нақты пациенттердің ұйқыбез ісігі тіндерінің геномдық деректерімен тексеріп, фибробласт деп аталатын жасушалардың ісікпен байланысын көрсете алды. Бұл жасушалар ісіктің таралуына әсер ететінін бұрыннан білетін мамандар үшін нақты дәлел болды.
IGS директоры, доктор Элана Фертиг:
«Бұл модель арқылы біз науқас тінінен алынған геномдық деректерді пайдалана отырып, «in silico» – яғни компьютерлік ортада – тәжірибе жасай аламыз. Бұл – адамға зиян келтірмей, гипотезаларды еркін тексеруге мүмкіндік береді», – деді.
Зерттеу нәтижесі – бірнеше университет пен ғылыми орталықтардың, соның ішінде Джон Хопкинс университеті мен Орегон медициналық ғылымдар университетінің клиникалық зерттеушілерінің бірлескен еңбегі. Жобаға АҚШ Ұлттық онкологиялық институты (NCI) және Ұлттық қатерлі ісік қоры қаржылық қолдау көрсетті.
Жаңа әдіс қолжетімді әрі ашық
Модельдеу тілі мен бағдарламалық қамтамасыз ету ашық көздерге қолжетімді етілген. Бұл кез келген зерттеушіге оны өз саласында қолданып, күрделі биологиялық жүйелерді зерттеуге мүмкіндік береді. Болашақта бұл әдіс онкологиядан бөлек, жүйке жүйесі аурулары, иммундық бұзылыстар мен басқа да салаларда қолданылуы мүмкін.