Kanser Sonuçları ile Bağlantılı Koku Genlerini Keşfeden AI

Oxford Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi yakın zamanda AI’ı kullanarak kolon kanseri ve belirli koku algılama genlerinin ifade edilmesi arasında olası bir bağlantı keşfetti. Phys.org’un raporuna göre, Oxford Üniversitesi ve Zürih Üniversitesi’nden araştırmacılar, bir AI modelinin yardımıyla, kolon kanseri hücrelerindeki belirli koku algılama genlerinin ifade edilmesinin daha kötü sonuçlar için daha yüksek bir olasılık gösterdiğini keşfettiler.

Genler, DNA’mızdaki bilginin proteinler gibi moleküller yapmak için kullanıldığında ifade edilir. Gen ifade genellikle kaç protein yapıldığını ve ne zaman yapıldığını kontrol eden açma/kapama anahtarları gibi davranır. İnsan vücudunda yaklaşık 400 koku duyusundan sorumlu gen vardır, ancak çalışmada kritik olarak, bu genler burnun dışında vücudun diğer kısımlarında da ifade edilir. Bu koku genleri ifade edildiğinde, bu genlerin talimatlarının okunup yürütüldüğü anlamına gelir. Bilim adamları, hücreleri değiştirerek genlerin ifade edilme seviyesini manipüle edebilir.

Moleküler Sistemler Biyolojisi dergisinde yakın zamanda yayımlanan çalışma, Oxford Üniversitesi ve Biyomedikal Mühendisliği Enstitüsü’nden Dr. Heba Sailem tarafından yürütüldü. Sailem ve diğer araştırmacılar, vücuttaki hücrelerin nasıl organize edildiğini inceleyerek, kanserin vücuttaki doku yapısının kaybına nasıl yol açtığını incelemeyi amaçladı. Etkili tedaviler geliştirmek için bilim adamlarının, hangi genlerin doku değişiminde rol oynadığını anlamaları gerekir. Araştırma ekibi, hücre örneklerindeki değişiklikleri tespit etmek için bilgisayar görme algoritmalarını kullandı. AI modeli, milyonlarca kolon kanseri hücresinin resim verilerini içeren robotik mikroskopi tarafından toplanan görüntü verisiyle beslendi.

Araştırmacılar daha sonra her bir kolon kanseri hücresindeki her bir genin ifade edilmesini azaltarak deneysel bir çalışma yaptılar. Genlerin ifade edilmesinin azaltılması ve pertürbasyonların uygulanmasının ardından, araştırmacılar koku algılama genlerinin hücrelerin nasıl hizalandığını ve yayıldığını güçlü bir şekilde etkilediğini keşfettiler. Koku genlerinin ifade edilmesinin azaltılması, hücrelerin yayılma yeteneğini azaltarak kanserin yayılmasını potansiyel olarak kontrol edebilirdi. Öte yandan, koku genlerinin daha yüksek ifade seviyeleri, hücre hareketliliğini artırabilirdi.

Sailem, koku genlerinin kanser hücrelerinin tumor ortamının dışında yolunu bulmak ve vücudun diğer bölgelerine yayılmak için kullandıkları “altıncı duyudur” dedi. Sailem, bu keşfin yapılmasında AI’ın önemini açıkladı. Araştırmacılar tarafından kullanılan AI modeli, araştırmanın hızını büyük ölçüde artırdı. Büyük bir gen fonksiyonları ve görünüşleri veritabanına eğitilen AI modeli, resimlerde belirli hücre tiplerini tanıma görevini otomatikleştirebildi. Sailem açıkladı:

“Geliştirilen AI sistemiyle, bu deneylerden çok daha fazla şey öğrenebiliyor ve doku yapısını değiştiren genlerin kanserde tanımlanmasını hızlandırabiliyoruz.

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), yaklaşık 20.000 genin ifade seviyelerinin kanser hücrelerinde nasıl etkilendiğini incelemek için kullanılan temel gen düzenleme teknolojisidir. Sailem ve coleglerinin yaptığı araştırma, gen düzenleme teknolojisindeki ilerlemelerle birleştirildiğinde, farklı kanser tiplerinde farklı genlerin rollerini belirleme yöntemlerini sağlayabilir ve yeni tedavi türlerine yol açabilir.