AI Menemukan Gen Bau yang Terkait dengan Hasil Kanker

Tim peneliti dari Universitas Oxford baru-baru ini menggunakan AI untuk menemukan potensi hubungan antara kanker kolon dan ekspresi gen-gen yang spesifik yang terkait dengan indra penciuman. Seperti yang dilaporkan oleh Phys.org, peneliti dari Universitas Oxford dan Universitas Zurich baru-baru ini, dengan bantuan model AI, menemukan bahwa ekspresi gen-gen yang terkait dengan indra penciuman dalam sel kanker kolon menunjukkan kemungkinan hasil yang lebih buruk.

Gen diekspresikan ketika informasi yang terkandung dalam DNA kita digunakan untuk membuat molekul seperti protein. Ekspresi gen sering mengontrol berapa banyak protein yang dibuat dan kapan mereka dibuat, bertindak sebagai saklar on/off. Manusia memiliki sekitar 400 gen yang bertanggung jawab atas indra penciuman kita, tetapi yang lebih penting untuk penelitian ini, gen-gen tersebut juga diekspresikan di bagian tubuh lainnya, selain hidung. Jika gen-gen ini diekspresikan, itu berarti instruksi untuk gen-gen tersebut sedang dibaca dan dilaksanakan. Dengan membuat perubahan pada sel, ilmuwan dapat memanipulasi tingkat ekspresi gen dan penggunaannya.

Penelitian yang baru-baru ini diterbitkan dalam Molecular Systems Biology dipimpin oleh Dr. Heba Sailem dari Institut Teknik Biomedis dan Universitas Oxford. Sailem dan rekan-rekannya menyelidiki bagaimana sel dalam tubuh terorganisir, dengan tujuan untuk mempelajari bagaimana kanker menyebabkan kehilangan struktur jaringan dalam tubuh. Untuk mengembangkan terapi yang efektif, ilmuwan harus memahami gen-gen mana yang berperan dalam perubahan jaringan. Tim peneliti menggunakan algoritma visi komputer untuk mendeteksi perubahan dalam organisasi sampel sel. Model AI diberi data gambar yang dikumpulkan oleh mikroskopi robotik, yang berisi jutaan gambar sel kanker kolon.

Tim peneliti kemudian melakukan eksperimen dengan mengurangi ekspresi setiap gen dalam sel kanker kolon individu. Setelah gangguan diterapkan pada gen dan ekspresinya menurun, peneliti menemukan bahwa gen-gen yang terkait dengan indra penciuman tampaknya sangat terkait dengan bagaimana sel berbaris dan menyebar. Tampaknya bahwa mengurangi ekspresi gen-gen ini dapat memungkinkan kontrol penyebaran sel dengan mengurangi kemampuan mereka untuk bergerak. Di sisi lain, motilitas sel dapat ditingkatkan dengan memiliki tingkat ekspresi gen-gen yang lebih tinggi.

Sailem menjelaskan bahwa gen-gen ini seperti “indra keenam” yang dapat digunakan oleh sel kanker untuk menemukan jalan keluar dari lingkungan tumor yang beracun dan menyebar ke bagian lain tubuh pasien. Sailem melanjutkan untuk menjelaskan betapa pentingnya AI dalam membuat penemuan ini. Model AI yang digunakan oleh peneliti dapat meningkatkan kecepatan penelitian yang dilakukan. Model AI, setelah dilatih pada database besar fungsi dan penampilan gen, dapat mengotomatisasi tugas mengidentifikasi jenis sel tertentu dalam gambar. Sailem menjelaskan:

“Dengan menggunakan sistem AI yang dikembangkan, kita sekarang dapat belajar lebih banyak dari eksperimen ini dan mempercepat identifikasi gen yang mengubah struktur jaringan dalam kanker.

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), teknologi penyuntingan gen, adalah cara utama untuk mengurangi tingkat ekspresi gen sekitar 20.000 gen dalam sel untuk mempelajari bagaimana ekspresi gen mempengaruhi sel kanker. Ketika digabungkan dengan kemajuan dalam teknologi penyuntingan gen, penelitian yang dilakukan oleh Sailem dan rekan-rekannya dapat memungkinkan metode baru untuk mengidentifikasi peran gen-gen yang berbeda dalam jenis kanker yang berbeda, yang dapat memungkinkan terapi baru.