ΤΟΚΙΟ, 7 Μαρτίου 2022 – (JCN Newswire) – Η Fujitsu και το Ιατρικό και Οδοντιατρικό Πανεπιστήμιο του Τόκιο (TMDU) ανακοίνωσαν σήμερα μια νέα τεχνολογία που χρησιμοποιεί την τεχνητή νοημοσύνη για να ανακαλύψει νέους αιτιολογικούς μηχανισμούς αντοχής στα φάρμακα στις θεραπείες του καρκίνου από κλινικά δεδομένα. Αξιοποιώντας τον ταχύτερο υπερυπολογιστή στον κόσμο "Fugaku,"(1) η νέα τεχνολογία επιτρέπει τον υπολογισμό υψηλής ταχύτητας 20,000 μεταβλητών δεδομένων μέσα σε μια μέρα και επιτρέπει την ανακάλυψη προηγουμένως άγνωστων αιτιακών σχέσεων που σχετίζονται με την αντοχή στα φάρμακα σε καρκινικά κύτταρα από 1,000 τρισεκατομμύρια διαφορετικά δυνατότητες.
Η Fujitsu και η TMDU εφάρμοσαν αυτήν την τεχνολογία σε δεδομένα επιπέδου γονιδιακής έκφρασης (2) που ελήφθησαν από καρκινικές κυτταρικές σειρές, προκειμένου να αναλύσουν την αντοχή στα φάρμακα (3) έναντι των αντικαρκινικών φαρμάκων και κατάφεραν να εξάγουν έναν νέο αιτιολογικό μηχανισμό ενός προηγουμένως άγνωστου γονιδίου που υποδηλώνει αιτία αντίσταση στα φάρμακα για τον καρκίνο του πνεύμονα. Η νέα τεχνολογία αναμένεται να συμβάλει στην επιτάχυνση της ανακάλυψης φαρμάκων και στην υλοποίηση θεραπειών για τον καρκίνο εξατομικευμένες για κάθε ασθενή.
Η τεχνολογία αναπτύχθηκε με θέμα «διασαφήνιση της αιτίας και της ποικιλομορφίας του καρκίνου με χρήση ανάλυσης δεδομένων μεγάλης κλίμακας και τεχνολογίας AI», μια πρωτοβουλία που υποστηρίζεται από το TMDU, το Πανεπιστήμιο του Κιότο και τη Fujitsu ως μέρος του προγράμματος επιτάχυνσης των επιτευγμάτων υπερυπολογιστή Fugaku(4). .
Ιστορικό
Ακόμα κι αν ένας ασθενής λάβει μια στοχευμένη θεραπεία με αντικαρκινικό φάρμακο(5), η εμφάνιση ανθεκτικών στα φάρμακα καρκινικών κυττάρων αντιπροσωπεύει μια συνεχή απειλή για την πλήρη ύφεση. Ο μηχανισμός για το πώς ορισμένοι καρκίνοι γίνονται ανθεκτικοί στα φάρμακα παραμένει ασαφής, ωστόσο, και οι ερευνητές συνεχίζουν να εργάζονται σε νέες μεθόδους ανάλυσης που ρίχνουν φως στο πώς τα κύτταρα που έχουν πολλαπλές μεταλλάξεις οδηγού(6) αποκτούν ανθεκτικότητα στα φάρμακα. Στην ανάπτυξη φαρμάκων και στις κλινικές δοκιμές που περιλαμβάνουν επανατοποθέτηση του φαρμάκου(7), είναι σημαντικό να εντοπιστούν ασθενείς για τους οποίους τα φάρμακα αναμένεται να έχουν αποτέλεσμα. Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα των φαρμάκων μπορεί να διαφέρει ανάλογα με το όργανο και το άτομο και τις παραλλαγές στη γονιδιακή έκφραση, και ο αριθμός των προτύπων που συνδυάζουν επίπεδα έκφρασης πολλαπλών γονιδίων υπερβαίνει τα 1,000 τρισεκατομμύρια(8). Μια ολοκληρωμένη αναζήτηση και των 20,000 γονιδίων στο ανθρώπινο γονιδίωμα θα χρειαζόταν έτσι περισσότερα από 4,000 χρόνια με έναν συμβατικό υπολογιστή και η εύρεση τρόπων για την επιτάχυνση της διαδικασίας αντιπροσωπεύει μια μεγάλη πρόκληση.
Νέα τεχνολογία
Η Fujitsu εφάρμοσε παράλληλους υπό όρους και αιτιακούς αλγόριθμους για να μεγιστοποιήσει την υπολογιστική απόδοση με τον υπερυπολογιστή Fugaku για να αναλύσει το ανθρώπινο γονιδίωμα μέσα σε ένα χρονικό πλαίσιο που απαιτείται για πρακτική έρευνα. Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία AI "Wide Learning"(9) της Fujitsu για την εξαγωγή συνδυασμών πιθανών γονιδίων που σχετίζονται με την εμφάνιση ανθεκτικότητας στα φάρμακα βάσει στατιστικών πληροφοριών, η Fujitsu ανέπτυξε μια νέα τεχνολογία που καθιστά δυνατή τη διεξαγωγή μιας ολοκληρωμένης αναζήτησης μέσα σε μια μέρα.
Αποτελέσματα
Ως αποτέλεσμα της εκτέλεσης δεδομένων της πύλης Dependency Map (DepMap)(10) που χρησιμοποιεί αυτή την τεχνολογία στον υπερυπολογιστή Fugaku, η Fujitsu και η TMDU μπόρεσαν να αναζητήσουν ολόκληρο το ανθρώπινο γονιδίωμα για συνθήκες και αιτιότητα μέσα σε μια μέρα και να προσδιορίσουν τα γονίδια που προκαλούν αντίσταση στα φάρμακα που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα(11).
Σχόλιο από τον Καθ. Seiji Ogawa, Μεταπτυχιακή Σχολή Ιατρικής, Πανεπιστήμιο του Κιότο
Οι πολλά υποσχόμενες τεχνολογίες όπως η τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης της Fujitsu για επιστημονική ανακάλυψη ("Wide Learning") μπορεί κάποια μέρα να συμβάλουν στην ανακάλυψη βιοδεικτών, οι οποίοι αντιπροσωπεύουν μια περιοχή αυξανόμενου ενδιαφέροντος για την ανάπτυξη φαρμάκων. Το κλειδί για την επιτυχία της ανάπτυξης νέων φαρμάκων είναι ο εντοπισμός ασθενών που αναμένεται να ωφεληθούν από νέα φάρμακα και η διεξαγωγή κλινικών δοκιμών. Εάν είναι γνωστός ο δείκτης που προβλέπει ποιος θα ωφεληθεί από το φάρμακο, το κόστος των κλινικών δοκιμών μπορεί να μειωθεί σημαντικά και η πιθανότητα επιτυχίας με τη διεξαγωγή μεμονωμένων κλινικών δοκιμών μπορεί να αυξηθεί. Από αυτή την άποψη, οι κατασκευαστές φαρμακευτικών προϊόντων και άλλοι αναμένεται να ενδιαφέρονται πολύ για αυτήν την τεχνολογία. Το γεγονός ότι έχει εφαρμοστεί με τη χρήση Fugaku έχει επίσης αυξήσει τις προσδοκίες.
Μελλοντικά σχέδια
Προχωρώντας προς τα εμπρός, η Fujitsu και η TMDU θα πραγματοποιήσουν μια πολυεπίπεδη και ολοκληρωμένη ανάλυση που συνδυάζει διάφορα δεδομένα, συμπεριλαμβανομένων δεδομένων άξονα χρόνου και τοποθεσίας, με στόχο την επιτάχυνση της ιατρικής έρευνας, συμπεριλαμβανομένου του τομέα της αποτελεσματικότητας των φαρμάκων, καθώς και για να ρίξει φως στις αιτίες του καρκίνου. .
Η Fujitsu και η TMDU θα συνεργαστούν επίσης σε πειραματική έρευνα στους τομείς της ανακάλυψης φαρμάκων και της ιατρικής. Το TMDU θα χρησιμοποιήσει περαιτέρω την τεχνολογία που αναπτύχθηκε σε αυτήν την έρευνα για να προωθήσει την έρευνα σχετικά με στρατηγικές για ανίατες ασθένειες όπως ο καρκίνος.
Εκτός από την ιατρική περίθαλψη, η Fujitsu θα χρησιμοποιήσει τη νέα τεχνολογία για την επίλυση προκλήσεων σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένου του μάρκετινγκ, των λειτουργιών συστημάτων και της κατασκευής.
Ευχαριστίες
Αυτή η έρευνα διεξήχθη στο πλαίσιο του προγράμματος Fugaku Achievement Acceleration του Υπουργείου Παιδείας, Πολιτισμού, Αθλητισμού, Επιστήμης και Τεχνολογίας «Κατανόηση της προέλευσης και της ποικιλομορφίας του καρκίνου μέσω ανάλυσης δεδομένων μεγάλης κλίμακας και τεχνολογιών τεχνητής νοημοσύνης» (JPMXP 1020200102). Ένα μέρος της έρευνας πραγματοποιήθηκε με τους υπολογιστικούς πόρους του υπερυπολογιστή Fugaku (Τεύχος #: hp 200138, hp 210167).
(1) Υπερυπολογιστής "Fugaku":
Ένας υπολογιστής εγκατεστημένος στο RIKEN ως διάδοχος του υπερυπολογιστή "K." Από τον Ιούνιο του 2020 έως τις 3 Νοεμβρίου κατέλαβε την πρώτη θέση σε 4 κατηγορίες στην κατάταξη των υπερυπολογιστών για 4 συναπτά έτη. Η πλήρης λειτουργία ξεκίνησε στις 9 Μαρτίου 2021.
(2) Επίπεδο γονιδιακής έκφρασης:
Ποσότητα RNA που αντιγράφεται από DNA (το ίδιο νουκλεϊκό οξύ με το DNA που συντίθεται με μεταγραφή χρησιμοποιώντας ορισμένες αλληλουχίες DNA ως εκμαγεία).
(3) Αντοχή στα φάρμακα:
Ένα φαινόμενο στο οποίο η δράση ενός φαρμάκου εξασθενεί κατά τη χορήγηση του φαρμάκου.
(4) Supercomputer Fugaku Achievement Acceleration Program :
Πρόγραμμα ξεκίνησε τον Μάιο του 2020 από το Υπουργείο Παιδείας, Πολιτισμού, Αθλητισμού, Επιστήμης και Τεχνολογίας με στόχο την έγκαιρη επίτευξη αποτελεσμάτων.
(5) Στοχευμένο φάρμακο:
Ένα φάρμακο σχεδιασμένο να δρα μόνο στο μόριο (πρωτεΐνη, γονίδιο κ.λπ.) που προκαλεί την ασθένεια.
(6) Μεταλλάξεις οδηγού:
Μια γενετική μετάλλαξη που προκαλεί άμεσα την ανάπτυξη ή την εξέλιξη του καρκίνου.
(7) Επανατοποθέτηση φαρμάκου:
Η εφαρμογή υφιστάμενων φαρμάκων που αναπτύχθηκαν και εγκρίθηκαν για τη θεραπεία μιας ασθένειας στη θεραπεία μιας άλλης ασθένειας.
(8) Περισσότερα από 1,000 τρισ.
Ακόμη και αν το επίπεδο έκφρασης κάθε γονιδίου περιορίζεται σε έναν συνδυασμό 50 κύριων γονιδίων που είναι γνωστό ότι σχετίζονται με τον καρκίνο και το επίπεδο έκφρασης κάθε γονιδίου ταξινομείται σε 2 κατηγορίες (π.χ. «υψηλή» ή «χαμηλή» γονιδιακή έκφραση), ο αριθμός συνθήκης είναι 2 στη δύναμη του 50, που ξεπερνά τα 1,000 τρισ.
(9) Ευρεία μάθηση:
Επίσημος ιστότοπος "Hello, Wide Learning!"
(10) Χάρτης εξάρτησης (DepMap) :
Δεδομένα σχετικά με την ευαισθησία και την αντοχή περίπου 4,500 φαρμάκων σε περίπου 600 διαφορετικές κυτταρικές σειρές καρκίνου, παρέχονται από το American Broad Institute. Περιλαμβάνονται πληροφορίες μετάλλαξης καρκινικών κυτταρικών γραμμών και δεδομένα έκφρασης όλων των γονιδίων.
(11) Οι Fujitsu και TMDU ανέλυσαν δεδομένα γονιδιακής έκφρασης από το DepMap περίπου 300 καρκινικών κυτταρικών σειρών, δεδομένα ευαισθησίας και αντοχής του Gefitinib (μοριακά στοχευμένο φάρμακο που χρησιμοποιείται για τη θεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα και άλλων τύπων καρκίνου) και έψαξαν εκτενώς για συνθήκες και μηχανισμούς καρκινικών κυττάρων γραμμές που δεν ανταποκρίνονται στο Gefitinib. Οι Fujitsu και TMDU εντόπισαν συνθήκες υπό τις οποίες τα επίπεδα έκφρασης τριών μεταγραφικών παραγόντων (γονίδια που ελέγχουν τη γονιδιακή μεταγραφή (σύνθεση RNA)), ZNF516, E2F6 και EMX1, ήταν χαμηλά. Σε κυτταρικές σειρές καρκίνου του πνεύμονα που πληρούν αυτές τις προϋποθέσεις, ένας μηχανισμός που ενεργοποιείται από τους μεταγραφικούς παράγοντες SP7 και PRRX1 ανακαλύφθηκε ως περαιτέρω πιθανές αιτίες αντοχής στα φάρμακα στα καρκινικά κύτταρα (βλ. εικόνα αναφοράς).
Σχετικά με το Fujitsu
Η Fujitsu είναι η κορυφαία ιαπωνική εταιρεία τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών (ΤΠΕ) που προσφέρει μια πλήρη γκάμα τεχνολογικών προϊόντων, λύσεων και υπηρεσιών. Περίπου 126,000 άτομα Fujitsu υποστηρίζουν πελάτες σε περισσότερες από 100 χώρες. Χρησιμοποιούμε την εμπειρία μας και τη δύναμη των ΤΠΕ για να διαμορφώσουμε το μέλλον της κοινωνίας με τους πελάτες μας. Η Fujitsu Limited (TSE: 6702) ανέφερε ενοποιημένα έσοδα 3.6 τρισεκατομμυρίων γιεν (34 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ) για τη χρήση που έληξε στις 31 Μαρτίου 2021. Για περισσότερες πληροφορίες, δείτε www.fujitsu.com.
Σχετικά με το Ιατρικό και Οδοντιατρικό Πανεπιστήμιο του Τόκιο
Το Ιατρικό και Οδοντιατρικό Πανεπιστήμιο του Τόκιο (TMDU) είναι το μοναδικό ολοκληρωμένο ιατρικό πανεπιστήμιο και μεταπτυχιακό σχολείο της Ιαπωνίας, και έχει παράσχει προηγμένη ιατρική θεραπεία μέσω της συγχώνευσης ιατρικών και οδοντιατρικών τομέων και έχει εργαστεί για να καλλιεργήσει «επαγγελματίες με γνώση και ανθρωπιά». Το TMDU συμβάλλει στην ανθρώπινη υγεία και την ευημερία της κοινωνίας, προωθώντας εξαιρετικούς επαγγελματίες υγείας με ανθρώπινη και παγκόσμια προοπτική.
Πνευματικά δικαιώματα 2022 JCN Newswire. Ολα τα δικαιώματα διατηρούνται. Η www.jcnnewswire.com Η Fujitsu και το Ιατρικό και Οδοντιατρικό Πανεπιστήμιο του Τόκιο (TMDU) ανακοίνωσαν σήμερα μια νέα τεχνολογία που χρησιμοποιεί την τεχνητή νοημοσύνη για να ανακαλύψει νέους αιτιολογικούς μηχανισμούς αντοχής στα φάρμακα στις θεραπείες του καρκίνου από κλινικά δεδομένα.
- 000
- 100
- 11
- 2020
- 2021
- 2022
- 7
- 9
- επιταχύνουν
- επιταχύνοντας
- αποκτούν
- Πράξη
- χορηγείται
- προηγμένες
- AI
- αλγόριθμοι
- Όλα
- Αμερικανικη
- ανάλυση
- ανακοίνωσε
- Άλλος
- Εφαρμογή
- ΠΕΡΙΟΧΗ
- τεχνητός
- τεχνητή νοημοσύνη
- γίνονται
- είναι
- Δισεκατομμύριο
- ο οποίος
- Αιτία
- πρόκληση
- προκλήσεις
- κλινικές δοκιμές
- συνεργάζομαι
- συνδυασμός
- συνδυασμοί
- Επικοινωνία
- εταίρα
- κατάσταση
- συνεχής
- ΣΥΝΕΧΕΙΑ
- συμβάλλει
- έλεγχος
- πνευματική ιδιοκτησία
- χώρες
- κουλτούρα
- Πελάτες
- ημερομηνία
- ανάλυση δεδομένων
- ημέρα
- αναπτύχθηκε
- Ανάπτυξη
- διαφέρω
- διαφορετικές
- ανακάλυψαν
- ανακάλυψη
- Νόσος
- ασθένειες
- Ποικιλία
- Η κ
- οδηγός
- φάρμακο
- Ναρκωτικά
- Νωρίς
- Εκπαίδευση
- αποτέλεσμα
- προσδοκίες
- αναμένεται
- εμπειρία
- παράγοντες
- Πεδία
- Όνομα
- Προς τα εμπρός
- πλήρη
- μελλοντικός
- Παγκόσμιο
- αποφοιτήσουν
- Μεγαλώνοντας
- Υγεία
- υγειονομική περίθαλψη
- Πως
- HTTPS
- Ανθρωπότητα
- προσδιορίσει
- εικόνα
- εφαρμοστεί
- σημαντικό
- περιλαμβάνονται
- Συμπεριλαμβανομένου
- αυξημένη
- ατομικές
- πληροφορίες
- Πρωτοβουλία
- Νοημοσύνη
- τόκος
- ζήτημα
- IT
- Κλειδί
- γνώση
- γνωστός
- που οδηγεί
- μάθηση
- Επίπεδο
- Μόχλευση
- φως
- Περιωρισμένος
- τοποθεσία
- λογότυπο
- μεγάλες
- κατασκευής
- χάρτη
- Μάρτιος
- Μάρκετινγκ
- ιατρικών
- ιατρική φροντίδα
- ιατρική
- προσφορά
- λειτουργίες
- τάξη
- ΑΛΛΑ
- θέα
- People
- επίδοση
- Φαρμακευτικά
- Απόψεις
- Πύλη
- δυνατότητες
- δυνατός
- δύναμη
- διαδικασια μας
- Προϊόντα
- επαγγελματίες
- Πρόγραμμα
- email marketing
- σειρά
- Σχέσεις
- αντιπροσωπεύει
- έρευνα
- Υποστηρικτικό υλικό
- Αποτελέσματα
- τρέξιμο
- Σχολείο
- Επιστήμη
- Επιστήμη και Τεχνολογία
- Αναζήτηση
- Υπηρεσίες
- ιστοσελίδα
- Κοινωνία
- Λύσεις
- Αθλητισμός
- ξεκίνησε
- στατιστικός
- στρατηγικές
- επιτυχία
- υποστήριξη
- υποστηριζόνται!
- σύστημα
- Τεχνολογίες
- Τεχνολογία
- θέμα
- Μέσω
- ώρα
- χρονοδιάγραμμα
- σήμερα
- Τόκιο
- θεραπεία
- θεραπεία
- πανεπιστήμιο
- χρήση
- χρησιμοποιώ
- Δες
- Ο ΟΠΟΊΟΣ
- εντός
- Εργασία
- εργάστηκαν
- κόσμος
- έτος
- χρόνια
- Γιεν