AI 发现与癌症预后相关的嗅觉基因

牛津大学的一组研究人员最近使用 AI 发现了大肠癌和特定嗅觉基因表达之间的潜在联系。 如 Phys.org 报道，牛津大学和苏黎世大学的研究人员最近，在 AI 模型的帮助下，发现大肠癌细胞中特定嗅觉基因的表达表明预后更差的可能性更高。

基因表达是指将我们 DNA 中的信息用于制造像蛋白质一样的分子。基因表达通常控制蛋白质的产生数量和时间，起到开/关的作用。人类大约有 400 个基因负责我们的嗅觉，但对于这项研究来说，基因也在鼻子以外的身体其他部位表达。如果这些嗅觉基因表达，这意味着这些基因的指令正在被读取和执行。通过改变细胞，科学家可以操纵基因表达和使用的水平。

最近在《分子系统生物学》杂志上发表的研究由牛津大学生物医学工程研究所的 Heba Sailem 博士领导。Sailem 和她的研究人员研究了身体细胞的组织方式，旨在研究癌症如何导致身体组织结构的丧失。为了开发有效的治疗方法，科学家必须了解哪些基因在组织改变中发挥作用。研究团队使用计算机视觉算法来检测细胞样本的组织变化。 AI 模型接收了机器人显微镜收集的图像数据，其中包含数百万张大肠癌细胞的图像。

然后，研究人员通过减少个别大肠癌细胞中每个基因的表达进行实验。基因表达减少后，研究人员发现嗅觉基因似乎与细胞的对齐和扩散方式强烈相关。减少嗅觉基因的表达似乎可以通过降低细胞的移动能力来控制细胞的扩散。另一方面，细胞的移动能力可以通过增加相关嗅觉基因的表达水平来提高。

Sailem 解释说，嗅觉基因就像癌细胞可以用来找到离开肿瘤环境（有毒）并扩散到患者身体其他区域的“第六感”。 Sailem 进一步解释了 AI 在这一发现中的重要性。研究人员使用的 AI 模型能够大大加快研究的速度。 AI 模型在训练了大量基因功能和外观的数据库后，能够自动执行识别图像中某些类型细胞的任务。 Sailem 解释说：

“使用开发的 AI 系统，我们现在可以从这些实验中学习更多，并加速识别改变癌症组织结构的基因。

CRIPSR（集群规则间隔短回文重复，Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）基因编辑技术是减少细胞中约 20,000 个基因的基因表达水平以研究基因表达对癌症细胞的影响的主要方法。结合基因编辑技术的进步，Sailem 和她的同事的研究可能能够实现识别不同基因在不同类型癌症中发挥的作用的新方法，这可能会实现新的治疗方法。