Ученые из США разработали новый инструмент искусственного интеллекта, который предсказывает мутации взаимодействия белков при сотнях заболеваний. ИИ должен значительно упросить и ускорить проведение геномных исследований, которые обычно занимают 10-15 лет до момента первых результатов клинических исследований.

Новый ИИ должен сломать барьеры в определении ключевых взаимодействий в комбинации белок-белок для разработки новых методов диагностики и лечения, пишет EurekAlert об алгоритме PIONEER, созданным учеными из Корнелльского университета и Клиники Кливленда. На данном этапе PIONEER выявляет потенциальные мишени для лечения десятков видов рака и других сложных по своей природе заболеваний.

Необходимость в создании PIONEER объясняется довольно просто. Сегодня ученые ищут определенные генетические мутации, связанные с тем или иным диагнозом. Генетические мутации приводят к появлению мутированных белков — именно на них пытаются нацелиться ученые, создавая новые терапевтические молекулы.

Основная проблема заключается в том, что этот процесс занимает много времени, а если мутированный белок начинает взаимодействовать с другими белками по своему уникальному сценарию, что случается довольно часто, то образуется еще более сложная сеть белковых взаимодействий. Наконец, некоторые гены могут мутировать разными способами, вызывая одно и то же заболевание. Другими словами, одно состояние может быть связано со многими сложными белковыми взаимодействиями (интерактомами), возникающими всего из одного по-разному мутировавшего белка.

ИИ намного быстрее людей выявляет перспективные белковые мишени, которые можно использовать для диагностики и лечения. PIONEER обучали на последовательности генома почти 100 тыс. человек, которые либо родились с генетическими мутациями, либо приобрели их в течение жизни. Наиболее частыми последствиями приобретенных мутаций был рак.

В результате PIONEER научился свободно ориентироваться в интерактомах более чем 10,5 тыс. заболеваний от алопеции до болезни Виллебранда. Теперь ученые могут просто ввести название диагноза или конкретную мутацию, чтобы получить все возможные белковые комбинации, способствующие заболеванию.

«Мы надеемся, что PIONEER поможет ученым в вычислительных процессах и снизит нагрузку, что в конечном итоге ускорит появление новых лекарств», — заключили авторы. Они сделали PIONEER общедоступным программным обеспечением.

Ранее другие ученые обнаружили, что ИИ может точнее офтальмологов выявлять инфекции роговицы. Сегодня алгоритмы искусственного интеллекта активно внедряются в медицинскую практику, поэтому уже в ближайшие годы качество и скорость первичной диагностики может значительно улучшиться.

Источник: ХайТек+