TOKIO, 7 marca 2022 r. – (JCN Newswire) – Fujitsu i Tokijski Uniwersytet Medyczno-Dentystyczny (TMDU) ogłosiły dziś wprowadzenie nowej technologii wykorzystującej sztuczną inteligencję do odkrywania na podstawie danych klinicznych nowych przyczynowych mechanizmów lekooporności w leczeniu nowotworów. Wykorzystując najszybszy na świecie superkomputer „Fugaku”(1), nowa technologia umożliwia szybkie obliczenie 20,000 1,000 zmiennych danych w ciągu jednego dnia i pozwala na odkrycie nieznanych wcześniej związków przyczynowych związanych z lekoopornością komórek nowotworowych spośród XNUMX bilionów różnych komórek możliwości.
Fujitsu i TMDU zastosowały tę technologię do danych o poziomie ekspresji genów(2) uzyskanych z linii komórek nowotworowych w celu analizy oporności na leki(3) na leki przeciwnowotworowe i udało im się wyodrębnić nowy mechanizm przyczynowy z nieznanego wcześniej genu, który sugeruje przyczynę oporność na leki na raka płuc. Oczekuje się, że nowa technologia przyczyni się do przyspieszenia odkrywania leków i realizacji terapii przeciwnowotworowych zindywidualizowanych dla każdego pacjenta.
Technologia została opracowana pod hasłem „wyjaśnienie przyczyny i różnorodności nowotworów za pomocą analizy danych na dużą skalę i technologii sztucznej inteligencji”, inicjatywy wspieranej przez TMDU, Kyoto University i Fujitsu w ramach programu przyspieszania osiągnięć superkomputera Fugaku(4) .
Tło
Nawet jeśli pacjent otrzymuje celowaną terapię przeciwnowotworową(5), pojawienie się lekoopornych komórek nowotworowych stanowi ciągłe zagrożenie dla pełnej remisji. Mechanizm, w jaki sposób niektóre nowotwory stają się lekooporne, pozostaje jednak niejasny, a naukowcy nadal pracują nad nowymi metodami analizy, które rzucają światło na to, w jaki sposób komórki, które mają wiele mutacji kierujących (6), nabywają lekooporność. W opracowywaniu leków i badaniach klinicznych obejmujących repozycjonowanie leków(7) ważne jest, aby zidentyfikować pacjentów, u których przewiduje się działanie leków. Jednak skuteczność leków może się różnić w zależności od narządu i osoby oraz zmienności ekspresji genów, a liczba wzorców łączących poziomy ekspresji wielu genów przekracza 1,000 bilionów (8). Kompleksowe przeszukanie wszystkich 20,000 4,000 genów w ludzkim genomie zajęłoby zatem ponad XNUMX lat przy użyciu konwencjonalnego komputera, a znalezienie sposobów na przyspieszenie tego procesu stanowi poważne wyzwanie.
Nowo opracowana technologia
Fujitsu wdrożyło równoległe algorytmy warunkowe i przyczynowe, aby zmaksymalizować wydajność obliczeniową z superkomputerem Fugaku do analizy ludzkiego genomu w ramach czasowych potrzebnych do praktycznych badań. Wykorzystując technologię AI Fujitsu „Wide Learning” (9) do wyodrębniania kombinacji potencjalnych genów związanych z pojawieniem się lekooporności w oparciu o informacje statystyczne, Fujitsu opracowało nowatorską technologię, która umożliwia przeprowadzenie wszechstronnego wyszukiwania w ciągu jednego dnia.
Efekt
W wyniku uruchomienia danych portalu Dependency Map (DepMap)(10) przy użyciu tej technologii na superkomputerze Fugaku, Fujitsu i TMDU były w stanie w ciągu jednego dnia przeszukać cały ludzki genom pod kątem warunków i przyczynowości oraz określić geny, które powodują oporność na leki stosowane w leczeniu raka płuc(11).
Komentarz prof. Seiji Ogawy, Graduate School of Medicine, Kyoto University
Obiecujące technologie, takie jak technologia AI Fujitsu do odkryć naukowych („Wide Learning”), mogą pewnego dnia przyczynić się do odkrycia biomarkerów, które reprezentują obszar rosnącego zainteresowania opracowywaniem leków. Kluczem do sukcesu w opracowywaniu nowych leków jest identyfikacja pacjentów, od których oczekuje się, że odniosą one korzyści z nowych leków, oraz przeprowadzenie badań klinicznych. Znając marker, który prognozuje, kto odniesie korzyść z leku, można znacznie obniżyć koszt badań klinicznych i zwiększyć prawdopodobieństwo sukcesu poprzez przeprowadzenie poszczególnych badań klinicznych. Z tego punktu widzenia oczekuje się, że producenci farmaceutyczni i inni będą bardzo zainteresowani tą technologią. Oczekiwania budzi również fakt, że został wdrożony przy użyciu Fugaku.
Plany na przyszłość
Idąc dalej, Fujitsu i TMDU przeprowadzą wielowarstwową i kompleksową analizę, która połączy różne dane, w tym dane dotyczące osi czasu i lokalizacji, w celu przyspieszenia badań medycznych, w tym w dziedzinie skuteczności leków, a także rzucenia światła na przyczyny raka .
Fujitsu i TMDU będą również współpracować w badaniach eksperymentalnych w dziedzinie odkrywania leków i medycyny. TMDU będzie dalej wykorzystywać technologię opracowaną w ramach tych badań do promowania badań nad strategiami leczenia nieuleczalnych chorób, takich jak rak.
Oprócz opieki medycznej Fujitsu będzie wykorzystywać nową technologię do rozwiązywania problemów w różnych dziedzinach, w tym marketingu, operacji systemowych i produkcji.
Podziękowania
Niniejsze badanie zostało przeprowadzone w ramach Programu Przyspieszania Osiągnięć Fugaku Ministerstwa Edukacji, Kultury, Sportu, Nauki i Technologii „Zrozumienie pochodzenia i różnorodności nowotworów poprzez analizę danych na dużą skalę i technologie sztucznej inteligencji” (JPMXP 1020200102). Część badań przeprowadzono z wykorzystaniem zasobów obliczeniowych superkomputera Fugaku (nr wydania: hp 200138, hp 210167).
(1) Superkomputer "Fugaku":
Komputer zainstalowany w firmie RIKEN jako następca superkomputera „K”. Od czerwca 2020 r. do 3 listopada zajmował pierwsze miejsce w 4 kategoriach w rankingu superkomputerów przez 4 kolejne lata. Pełna eksploatacja rozpoczęła się 9 marca 2021 r.
(2) Poziom ekspresji genów:
Ilość RNA skopiowanego z DNA (ten sam kwas nukleinowy co DNA zsyntetyzowany przez transkrypcję przy użyciu niektórych sekwencji DNA jako matryc).
(3) Odporność na leki:
Zjawisko, w którym działanie leku słabnie podczas jego podawania.
(4) Program przyspieszania osiągnięć Superkomputera Fugaku:
Program rozpoczęty w maju 2020 przez Ministerstwo Edukacji, Kultury, Sportu, Nauki i Technologii w celu osiągnięcia wczesnych wyników.
(5) Ukierunkowany lek:
Lek zaprojektowany do działania tylko na cząsteczkę (białko, gen itp.) wywołującą chorobę.
(6) Mutacje kierowcy:
Mutacja genetyczna, która bezpośrednio powoduje rozwój lub progresję raka.
(7) Repozycjonowanie leku:
Zastosowanie istniejących leków opracowanych i zatwierdzonych do leczenia jednej choroby do leczenia innej choroby.
(8) Ponad 1,000 bilionów:
Nawet jeśli poziom ekspresji każdego genu jest ograniczony do kombinacji 50 głównych genów, o których wiadomo, że są związane z rakiem, a poziom ekspresji każdego genu jest sklasyfikowany w 2 kategoriach (np. „wysoka” lub „niska” ekspresja genu), numer warunku to 2 do potęgi 50, co przekracza 1,000 bilionów.
(9) Szeroka nauka:
Oficjalna strona "Witaj, szeroka nauka!"
(10) Mapa zależności (DepMap):
Dane dotyczące wrażliwości i oporności około 4,500 leków na około 600 różnych linii komórek nowotworowych, dostarczone przez American Broad Institute. Uwzględniono informacje o mutacjach linii komórek rakowych i dane dotyczące ekspresji wszystkich genów.
(11) Fujitsu i TMDU przeanalizowały dane dotyczące ekspresji genów z DepMap około 300 linii komórek rakowych, dane o czułości i oporności Gefitinibu (leku ukierunkowanego molekularnie stosowanego w leczeniu raka płuc i innych typów nowotworów) oraz kompleksowo przeszukały warunki i mechanizmy komórek rakowych linie, które nie reagują na Gefitinib. Fujitsu i TMDU zidentyfikowały warunki, w których poziomy ekspresji trzech czynników transkrypcyjnych (genów kontrolujących transkrypcję genów (synteza RNA)), ZNF516, E2F6 i EMX1 były niskie. W liniach komórkowych raka płuc, które spełniają te warunki, odkryto mechanizm wyzwalany przez czynniki transkrypcyjne SP7 i PRRX1 jako dalsze potencjalne przyczyny lekooporności w komórkach nowotworowych (patrz zdjęcie referencyjne).
O firmie Fujitsu
Fujitsu to wiodąca japońska firma zajmująca się technologiami informacyjno-komunikacyjnymi (ICT), oferująca pełną gamę produktów, rozwiązań i usług technologicznych. Około 126,000 100 pracowników Fujitsu obsługuje klientów w ponad 6702 krajach. Wykorzystujemy nasze doświadczenie i moc technologii informacyjno-komunikacyjnych, aby wspólnie z naszymi klientami kształtować przyszłość społeczeństwa. Fujitsu Limited (TSE:3.6) odnotowała skonsolidowane przychody w wysokości 34 bln jenów (31 mld USD) za rok podatkowy zakończony 2021 marca XNUMX. Więcej informacji można znaleźć na stronie www.fujitsu.com.
O Tokijskim Uniwersytecie Medycznym i Stomatologicznym
Tokyo Medical and Dental University (TMDU) to jedyny kompleksowy uniwersytet medyczny i szkoła podyplomowa w Japonii, który zapewnia zaawansowane leczenie poprzez połączenie dziedzin medycyny i stomatologii oraz pracuje nad kultywowaniem „profesjonalistów z wiedzą i ludzkością”. TMDU przyczynia się do zdrowia ludzkiego i dobrobytu społeczeństwa poprzez wspieranie wybitnych pracowników służby zdrowia o humanitarnych i globalnych perspektywach.
Prawa autorskie 2022 JCN Newswire. Wszelkie prawa zastrzeżone. www.jcnnewswire.comFujitsu i Tokijski Uniwersytet Medyczny i Stomatologiczny (TMDU) ogłosiły dziś nową technologię, która wykorzystuje sztuczną inteligencję do odkrywania nowych mechanizmów przyczynowych lekooporności w leczeniu raka na podstawie danych klinicznych.
- 000
- 100
- 11
- 2020
- 2021
- 2022
- 7
- 9
- przyśpieszyć
- przyspieszenie
- nabyć
- działać
- podawany
- zaawansowany
- AI
- Algorytmy
- Wszystkie kategorie
- amerykański
- analiza
- ogłosił
- Inne
- Zastosowanie
- POWIERZCHNIA
- sztuczny
- sztuczna inteligencja
- stają się
- jest
- Miliard
- który
- Spowodować
- wyzwanie
- wyzwania
- Badania kliniczne
- współpracować
- połączenie
- kombinacje
- Komunikacja
- sukcesy firma
- warunek
- kolejny
- kontynuować
- przyczynić się
- kontrola
- prawo autorskie
- kraje
- kultura
- Klientów
- dane
- analiza danych
- dzień
- rozwinięty
- oprogramowania
- różnić się
- różne
- odkryty
- odkrycie
- choroba
- choroby
- Różnorodność
- DNA
- kierowca
- lek
- Narkotyki
- Wcześnie
- Edukacja
- efekt
- oczekiwania
- spodziewany
- doświadczenie
- Czynniki
- Łąka
- i terminów, a
- Naprzód
- pełny
- przyszłość
- Globalne
- absolwent
- Rozwój
- Zdrowie
- opieki zdrowotnej
- W jaki sposób
- HTTPS
- Ludzkość
- zidentyfikować
- obraz
- realizowane
- ważny
- włączony
- Włącznie z
- wzrosła
- indywidualny
- Informacja
- inicjatywa
- Inteligencja
- odsetki
- problem
- IT
- Klawisz
- wiedza
- znany
- prowadzący
- nauka
- poziom
- Dźwignia
- lekki
- Ograniczony
- lokalizacja
- logo
- poważny
- produkcja
- mapa
- March
- Marketing
- medyczny
- opieka medyczna
- lekarstwo
- oferuje
- operacje
- zamówienie
- Inne
- Outlook
- Ludzie
- jest gwarancją najlepszej jakości, które mogą dostarczyć Ci Twoje monitory,
- Przemysł farmaceutyczny
- Punkt widzenia
- Portal
- możliwości
- możliwy
- power
- wygląda tak
- Produkty
- specjalistów
- Program
- promować
- zasięg
- Relacje
- reprezentuje
- Badania naukowe
- Zasoby
- Efekt
- bieganie
- Szkoła
- nauka
- Nauka i technika
- Szukaj
- Usługi
- witryna internetowa
- Społeczeństwo
- Rozwiązania
- SPORTOWE
- rozpoczęty
- statystyczny
- strategie
- sukces
- wsparcie
- Utrzymany
- system
- Technologies
- Technologia
- motyw
- Przez
- czas
- ramy czasowe
- już dziś
- Tokio
- leczyć
- leczenie
- uniwersytet
- posługiwać się
- wykorzystać
- Zobacz i wysłuchaj
- KIM
- w ciągu
- Praca
- pracował
- świat
- rok
- lat
- Jen