AI מגלה גנים של ריח הקשורים לתוצאות סרטן

צוות חוקרים מאוניברסיטת אוקספורד השתמש לאחרונה ב-AI כדי לגלות קשר פוטנציאלי בין סרטן המעי הגס לבין ביטוי של גנים מסוימים המרגישים ריח. כפי שדווח ב-Phys.org, חוקרים מאוניברסיטת אוקספורד ואוניברסיטת ציריך גילו לאחרונה, בסיוע מודל AI, כי ביטוי של גנים מסוימים המרגישים ריח בתאי סרטן המעי הגס מצביע על הסתברות גבוהה יותר לתוצאות גרועות יותר.

גנים מבוטאים כאשר המידע שנמצא ב-DNA שלנו משמש ליצירת מולקולות כגון חלבונים. ביטוי גנים מווסת לעיתים קרובות את כמות החלבונים שנוצרים ואת הזמן בו הם נוצרים, ופועל כמו מתגים. בני אדם הם בערך 400 גנים האחראים לחוש הריח שלנו, אבל בעיקר למחקר, הגנים מבוטאים גם בחלקים אחרים של הגוף, מלבד האף. אם גני הריח הללו מבוטאים, זה אומר שההוראות לגנים הללו נקראות ומבוצעות. על ידי ביצוע שינויים בתאים, מדענים יכולים להשפיע על רמת הביטוי של הגנים והשימוש בהם.

המחקר שפורסם לאחרונה ב-Molecular Systems Biology הובל על ידי ד”ר חבה סאילם מהמכון להנדסה ביו-רפואית ואוניברסיטת אוקספורד. סאילם ועמיתיה בדקו כיצד תאים בגוף מאורגנים, במטרה לחקור כיצד סרטן גורם לאובדן מבנה רקמות בגוף. על מנת לפתח תרופות יעילות, מדענים חייבים להבין אילו גנים משחקים תפקיד בשינוי רקמות. צוות המחקר השתמש באלגוריתמים של ראייה ממוחשבת כדי לגלות שינויים בארגון התאים. המודל ה-AI קיבל נתוני תמונה שנאספו על ידי מיקרוסקופיה רובוטית, המכילה מיליוני תמונות של תאי סרטן המעי הגס.

צוות המחקר אז ניסה להפחית את הביטוי של כל גן בתאי סרטן המעי הגס. לאחר שהופעלו הפרעות לגנים וירידה בביטוי, החוקרים גילו שגני ריח מרגישים נמצאים במתאם חזק עם הדרך בה תאים מסודרים ומתפשטים. התברר כי הפחתת הביטוי של גני הריח יכולה לשלוט בהתפשטות התאים על ידי הפחתת יכולתם לנוע. מצד שני, תנועת התאים יכולה להתגבר על ידי הגבהת רמות הביטוי של גני הריח בשאלה.

סאילם הסביר כי גני הריח הם כמו “חוש שישי” שתאי הסרטן יכולים להשתמש בו כדי למצוא את דרכם החוצה מסביבת הגידול, שהיא רעילה, ולהתפשט לאזורים אחרים בגוף המטופל. סאילם המשיך להסביר כמה AI היה חשוב בגילוי זה. המודל ה-AI שהחוקרים השתמשו בו היה מסוגל להגביר באופן משמעותי את מהירות המחקר. המודל ה-AI, לאחר שאומן על מסד נתונים גדול של פונקציות גנים והופעות, מסוגל לאוטומט את המשימה של זיהוי סוגים מסוימים של תאים בתמונות. סאילם הסביר:

“באמצעות המערכת ה-AI שפותחה, אנו יכולים עכשיו ללמוד הרבה יותר מניסויים אלה ולאיץ את זיהוי הגנים שמשנים את מבנה הרקמות בסרטן.

CRIPSR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), טכנולוגיית עריכת גנים, היא הדרך העיקרית שבה רמות הביטוי של כ-20,000 הגנים בתא מופחתות כדי לחקור כיצד הביטוי הגני משפיע על תאי סרטן. כאשר משולבת עם התקדמות בטכנולוגיית עריכת גנים, המחקר שנעשה על ידי סאילם ועמיתיה יכול לאפשר שיטות חדשות לזיהוי תפקידים שונים של גנים בסוגים שונים של סרטן, מה שיכול לאפשר סוגים חדשים של תרופות.