توکیو، 7 مارس 2022 - (JCN Newswire) - فوجیتسو و دانشگاه پزشکی و دندانپزشکی توکیو (TMDU) امروز فناوری جدیدی را اعلام کردند که از هوش مصنوعی برای کشف مکانیسمهای علت جدید مقاومت دارویی در درمانهای سرطان از دادههای بالینی استفاده میکند. فناوری جدید با استفاده از سریعترین ابررایانه جهان «فوگاکو» (1) امکان محاسبه سریع 20,000 متغیر داده را در یک روز فراهم میکند و امکان کشف روابط علت و معلولی ناشناخته قبلی مربوط به مقاومت دارویی در سلولهای سرطانی از 1,000 تریلیون مختلف را فراهم میکند. ممکن ها.
فوجیتسو و TMDU این فناوری را در دادههای سطح بیان ژن (2) بهدستآمده از ردههای سلولی سرطانی به منظور تجزیه و تحلیل مقاومت دارویی (3) در برابر داروهای ضد سرطان به کار بردند و موفق شدند مکانیسم علّی جدیدی از یک ژن قبلاً ناشناخته را استخراج کنند که علتی را نشان میدهد. مقاومت در برابر داروهای سرطان ریه انتظار میرود فناوری جدید به تسریع کشف دارو و تحقق درمانهای سرطان اختصاصی برای هر بیمار کمک کند.
این فناوری با موضوع "تشخیص علت و تنوع سرطان با استفاده از تجزیه و تحلیل داده های مقیاس بزرگ و فناوری هوش مصنوعی" توسعه یافته است، ابتکاری که توسط TMDU، دانشگاه کیوتو و فوجیتسو به عنوان بخشی از برنامه شتاب دستاورد ابررایانه فوگاکو (4) پشتیبانی می شود. .
زمینه
حتی اگر بیمار یک درمان هدفمند با داروی سرطان (5) دریافت کند، ظهور سلولهای سرطانی مقاوم به دارو، تهدیدی مداوم برای بهبودی کامل است. با این حال، مکانیسم چگونگی مقاوم شدن برخی سرطانها به دارو نامشخص است، و محققان به کار بر روی روشهای جدید تجزیه و تحلیل که نشان میدهد چگونه سلولهایی که دارای جهشهای متعدد محرک هستند(6) مقاومت دارویی پیدا میکنند، ادامه میدهند. در توسعه دارو و کارآزماییهای بالینی که شامل جابجایی دارو (7) میشود، شناسایی بیمارانی که پیشبینی میشود داروها برای آنها تأثیر داشته باشند، مهم است. با این حال، اثربخشی داروها ممکن است بسته به اندام و فرد و تغییرات در بیان ژن متفاوت باشد و تعداد الگوهایی که سطوح بیان ژنهای متعدد را ترکیب میکنند از 1,000 تریلیون فراتر میرود (8). بنابراین، جستجوی جامع همه 20,000 ژن در ژنوم انسان بیش از 4,000 سال با یک رایانه معمولی طول می کشد و یافتن راه هایی برای تسریع این فرآیند یک چالش بزرگ است.
تکنولوژی جدید توسعه یافته
فوجیتسو الگوریتمهای شرطی و علی موازی را برای به حداکثر رساندن عملکرد محاسباتی با ابررایانه Fugaku برای تجزیه و تحلیل ژنوم انسان در یک بازه زمانی مورد نیاز برای تحقیقات عملی پیادهسازی کرد. با استفاده از فناوری هوش مصنوعی "Wide Learning"(9) فوجیتسو برای استخراج ترکیبی از ژن های بالقوه مربوط به ظهور مقاومت دارویی بر اساس اطلاعات آماری، فوجیتسو فناوری جدیدی را توسعه داد که امکان انجام یک جستجوی جامع را در عرض یک روز فراهم می کند.
نتایج
در نتیجه اجرای داده های پورتال Dependency Map (DepMap)(10) با استفاده از این فناوری در ابررایانه Fugaku، Fujitsu و TMDU توانستند کل ژنوم انسان را برای شرایط و علیت در یک روز جستجو کنند و ژن های ایجاد کننده را تعیین کنند. مقاومت در برابر داروهای مورد استفاده برای درمان سرطان ریه (11).
نظر پروفسور سیجی اوگاوا، دانشکده تحصیلات تکمیلی پزشکی، دانشگاه کیوتو
فناوریهای امیدوارکنندهای مانند فناوری هوش مصنوعی فوجیتسو برای اکتشاف علمی ("آموزش گسترده") ممکن است روزی به کشف نشانگرهای زیستی کمک کند، که نشاندهنده حوزهای از علاقه رو به رشد در توسعه دارو است. کلید موفقیت توسعه داروی جدید شناسایی بیمارانی است که انتظار می رود از داروهای جدید بهره مند شوند و آزمایشات بالینی انجام شود. اگر نشانگری که پیشبینی میکند چه کسی از دارو سود میبرد شناخته شود، میتوان هزینه آزمایشهای بالینی را به میزان قابل توجهی کاهش داد و احتمال موفقیت با انجام آزمایشهای بالینی فردی را افزایش داد. از این منظر، انتظار می رود که سازندگان داروسازی و سایرین علاقه زیادی به این فناوری داشته باشند. این واقعیت که با استفاده از فوگاکو اجرا شده است نیز انتظارات را افزایش داده است.
برنامه های آینده
در حرکت رو به جلو، فوجیتسو و TMDU تجزیه و تحلیل چند لایه و جامعی را انجام خواهند داد که دادههای مختلف از جمله دادههای محور زمانی و مکان را با هدف تسریع تحقیقات پزشکی، از جمله در زمینه اثربخشی دارو، و همچنین برای روشن کردن علل سرطان ترکیب میکند. .
فوجیتسو و TMDU همچنین در تحقیقات تجربی در زمینه های کشف دارو و پزشکی همکاری خواهند کرد. TMDU بیشتر از فناوری توسعه یافته در این تحقیق برای ترویج تحقیقات در مورد استراتژی های بیماری های صعب العلاج مانند سرطان استفاده خواهد کرد.
علاوه بر مراقبت های پزشکی، فوجیتسو از فناوری جدید برای حل چالش ها در زمینه های مختلف از جمله بازاریابی، عملیات سیستم و تولید استفاده خواهد کرد.
سپاسگزاریها
این تحقیق به عنوان بخشی از برنامه شتاب دستاورد فوگاکو وزارت آموزش، فرهنگ، ورزش، علم و فناوری "درک منشاء و تنوع سرطان از طریق تجزیه و تحلیل داده های مقیاس بزرگ و فناوری های هوش مصنوعی" (JPMXP 1020200102) انجام شد. بخشی از تحقیق با منابع محاسباتی ابرکامپیوتر فوگاکو انجام شد ( شماره شماره: hp 200138, hp 210167).
(1) ابر رایانه "فوگاکو":
کامپیوتری که در RIKEN به عنوان جانشین ابررایانه "K." نصب شده است. از ژوئن 2020 تا 3 نوامبر، در 4 سال متوالی رتبه اول را در رده بندی ابر رایانه ها کسب کرد. عملیات کامل در 4 مارس 9 آغاز شد.
(2) سطح بیان ژن:
مقدار RNA کپی شده از DNA (همان اسید نوکلئیک DNA که با رونویسی با استفاده از برخی توالی های DNA به عنوان الگو سنتز می شود).
(3) مقاومت دارویی:
پدیده ای که در آن اثر یک دارو در حین مصرف دارو ضعیف می شود.
(4) برنامه شتاب دستاوردهای فوگاکو سوپرکامپیوتر:
برنامه در اردیبهشت 2020 توسط وزارت آموزش، فرهنگ، ورزش، علم و فناوری با هدف دستیابی به نتایج اولیه آغاز شد.
(5) داروی هدفمند:
دارویی که فقط بر روی مولکولی (پروتئین، ژن و غیره) که باعث بیماری می شود، اثر می گذارد.
(6) جهش های درایور:
یک جهش ژنتیکی که مستقیماً باعث ایجاد یا پیشرفت سرطان می شود.
(7) جابجایی دارو:
کاربرد داروهای موجود توسعه یافته و تایید شده برای درمان یک بیماری در درمان بیماری دیگر.
(8) بیش از 1,000 تریلیون:
حتی اگر سطح بیان هر ژن محدود به ترکیبی از 50 ژن اصلی شناخته شده مرتبط با سرطان باشد و سطح بیان هر ژن به 2 دسته طبقه بندی شود (مانند بیان ژن "بالا" یا "کم")، عدد شرط 2 به توان 50 است که از 1,000 تریلیون فراتر می رود.
(9) یادگیری گسترده:
سایت رسمی "سلام، یادگیری گسترده!"
(10) نقشه وابستگی (DepMap):
اطلاعات مربوط به حساسیت و مقاومت تقریباً 4,500 دارو به تقریباً 600 رده سلولی سرطانی مختلف، توسط مؤسسه برود آمریکا ارائه شده است. اطلاعات جهش رده های سلولی سرطان و داده های بیان همه ژن ها گنجانده شده است.
(11) فوجیتسو و TMDU داده های بیان ژن را از DepMap از حدود 300 رده سلول سرطانی، داده های حساسیت و مقاومت Gefitinib (داروی هدفمند مولکولی مورد استفاده برای درمان سرطان ریه و سایر انواع سرطان) تجزیه و تحلیل کردند و به طور جامع شرایط و مکانیسم های سلول سرطانی را جستجو کردند. خطوطی که به Gefitinib پاسخ نمی دهند. فوجیتسو و TMDU شرایطی را شناسایی کردند که در آن سطوح بیان سه فاکتور رونویسی (ژنهایی که رونویسی ژن (سنتز RNA) را کنترل میکنند)، ZNF516، E2F6 و EMX1 پایین بود. در ردههای سلولی سرطان ریه که این شرایط را برآورده میکنند، مکانیسمی که توسط فاکتورهای رونویسی SP7 و PRRX1 ایجاد میشود، بهعنوان علل بالقوه بیشتر مقاومت دارویی در سلولهای سرطانی کشف شد (تصویر مرجع را ببینید).
درباره فوجیتسو
فوجیتسو شرکت پیشرو ژاپنی در زمینه فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) است که طیف کاملی از محصولات، راه حل ها و خدمات فناوری را ارائه می دهد. تقریباً 126,000 کارمند فوجیتسو در بیش از 100 کشور از مشتریان پشتیبانی می کنند. ما از تجربه و قدرت فناوری اطلاعات و ارتباطات برای شکل دادن به آینده جامعه با مشتریان خود استفاده می کنیم. Fujitsu Limited (TSE:6702) درآمد تلفیقی 3.6 تریلیون ین (34 میلیارد دلار آمریکا) را برای سال مالی منتهی به 31 مارس 2021 گزارش کرد. برای اطلاعات بیشتر، لطفاً ببینید www.fujitsu.com.
درباره دانشگاه پزشکی و دندانپزشکی توکیو
دانشگاه پزشکی و دندانپزشکی توکیو (TMDU) تنها دانشگاه جامع پزشکی و دانشکده تحصیلات تکمیلی ژاپن است، و درمان های پزشکی پیشرفته ای را از طریق ادغام رشته های پزشکی و دندانپزشکی ارائه کرده است و برای پرورش "حرفه ای با دانش و انسانیت" تلاش کرده است. TMDU با پرورش متخصصان برجسته مراقبت های بهداشتی با چشم انداز انسانی و جهانی به سلامت انسان و رفاه جامعه کمک می کند.
حق چاپ 2022 JCN Newswire. تمامی حقوق محفوظ است. www.jcnnewswire.com فوجیتسو و دانشگاه پزشکی و دندانپزشکی توکیو (TMDU) امروز فناوری جدیدی را اعلام کردند که از هوش مصنوعی برای کشف مکانیسمهای علت جدید مقاومت دارویی در درمان سرطان از دادههای بالینی استفاده میکند.
- 000
- 100
- 11
- 2020
- 2021
- 2022
- 7
- 9
- شتاب دادن
- تسریع
- به دست آوردن
- عمل
- اداره
- پیشرفته
- AI
- الگوریتم
- معرفی
- امریکایی
- تحلیل
- اعلام کرد
- دیگر
- کاربرد
- محدوده
- مصنوعی
- هوش مصنوعی
- شدن
- بودن
- بیلیون
- اهميت دادن
- علت
- به چالش
- چالش ها
- آزمایش های بالینی
- همکاری
- ترکیب
- ترکیب
- ارتباط
- شرکت
- شرط
- متوالی
- ادامه دادن
- کمک
- کنترل
- حق چاپ
- کشور
- فرهنگ
- مشتریان
- داده ها
- تحلیل داده ها
- روز
- توسعه
- پروژه
- متفاوت است
- مختلف
- کشف
- کشف
- مرض
- بیماری
- تنوع
- DNA
- راننده
- دارو
- مواد مخدر
- در اوایل
- آموزش
- اثر
- انتظارات
- انتظار می رود
- تجربه
- عوامل
- زمینه
- نام خانوادگی
- به جلو
- کامل
- آینده
- جهانی
- فارغ التحصیل
- در حال رشد
- سلامتی
- بهداشت و درمان
- چگونه
- HTTPS
- بشریت
- شناسایی
- تصویر
- اجرا
- مهم
- مشمول
- از جمله
- افزایش
- فرد
- اطلاعات
- ابتکار عمل
- اطلاعات
- علاقه
- موضوع
- IT
- کلید
- دانش
- شناخته شده
- برجسته
- یادگیری
- سطح
- قدرت نفوذ
- سبک
- محدود شده
- محل
- آرم
- عمده
- تولید
- نقشه
- مارس
- بازار یابی (Marketing)
- پزشکی
- مراقبت های پزشکی
- پزشکی
- ارائه
- عملیات
- سفارش
- دیگر
- چشم انداز
- مردم
- کارایی
- دارویی
- نقطه مشاهده
- پورتال
- فرصت
- ممکن
- قدرت
- روند
- محصولات
- حرفه ای
- برنامه
- ترویج
- محدوده
- روابط
- نشان دهنده
- تحقیق
- منابع
- نتایج
- در حال اجرا
- مدرسه
- علم
- علم و تکنولوژی
- جستجو
- خدمات
- سایت
- جامعه
- مزایا
- ورزش ها
- آغاز شده
- آماری
- استراتژی ها
- موفقیت
- پشتیبانی
- پشتیبانی
- سیستم
- فن آوری
- پیشرفته
- موضوع
- از طریق
- زمان
- دوره زمانی
- امروز
- توکیو
- درمان
- رفتار
- دانشگاه
- استفاده کنید
- استفاده کنید
- چشم انداز
- WHO
- در داخل
- مهاجرت کاری
- مشغول به کار
- جهان
- سال
- سال
- ین