ТОКІО, 7 березня 2022 р. – (JCN Newswire) – Fujitsu та Токійський медичний і стоматологічний університет (TMDU) сьогодні оголосили про нову технологію, яка використовує ШІ для виявлення нових причинно-наслідкових механізмів стійкості до ліків при лікуванні раку на основі клінічних даних. Використовуючи найшвидший у світі суперкомп’ютер «Fugaku» (1), нова технологія дозволяє високошвидкісне обчислення 20,000 1,000 змінних даних протягом одного дня та дозволяє виявити раніше невідомі причинно-наслідкові зв’язки, пов’язані зі стійкістю ракових клітин до ліків із XNUMX трильйонів різних можливості.
Fujitsu і TMDU застосували цю технологію до даних про рівень експресії генів (2), отриманих з ліній ракових клітин, щоб проаналізувати резистентність (3) до протипухлинних препаратів, і вдалося виділити новий причинний механізм раніше невідомого гена, який свідчить про причину стійкість до ліків від раку легенів. Очікується, що нова технологія сприятиме прискоренню відкриття ліків і реалізації індивідуальних методів лікування раку для кожного пацієнта.
Технологія була розроблена в рамках теми «з'ясування причини та різноманітності раку за допомогою широкомасштабного аналізу даних і технології ШІ», ініціативи, підтриманої TMDU, Кіотським університетом і Fujitsu в рамках програми прискорення досягнень суперкомп'ютера Fugaku (4). .
фон
Навіть якщо пацієнт отримує цільову терапію препаратом проти раку (5), поява стійких до ліків ракових клітин становить постійну загрозу повної ремісії. Механізм того, як певні види раку стають стійкими до ліків, залишається незрозумілим, і дослідники продовжують працювати над новими методами аналізу, які проливають світло на те, як клітини, які мають множинні мутації-керуючі (6), набувають стійкості до ліків. При розробці ліків і клінічних випробуваннях, що включають репозицію ліків (7), важливо визначити пацієнтів, на яких очікується, що ліки будуть мати ефект. Однак ефективність ліків може відрізнятися залежно від органу та індивідуума та варіацій експресії генів, а кількість моделей, що поєднують рівні експресії кількох генів, перевищує 1,000 трильйонів (8). Таким чином, комплексний пошук усіх 20,000 4,000 генів у геномі людини займе понад XNUMX XNUMX років за допомогою звичайного комп’ютера, а пошук способів прискорити цей процес є серйозною проблемою.
Нова розроблена технологія
Fujitsu реалізувала паралельні умовні та причинно-наслідкові алгоритми, щоб максимізувати обчислювальну продуктивність із суперкомп’ютером Fugaku для аналізу геному людини в межах часу, необхідного для практичних досліджень. Використовуючи технологію штучного інтелекту Fujitsu «Wide Learning» (9) для вилучення комбінацій потенційних генів, пов’язаних із появою стійкості до ліків, на основі статистичної інформації, Fujitsu розробила нову технологію, яка дає змогу проводити комплексний пошук протягом дня.
результати
В результаті запуску даних порталу Dependency Map (DepMap)(10) з використанням цієї технології на суперкомп’ютері Fugaku, Fujitsu і TMDU змогли шукати весь геном людини на предмет умов і причинно-наслідкових зв’язків протягом одного дня та визначити гени, які викликають стійкість до препаратів, що використовуються для лікування раку легенів (11).
Коментар професора Сейдзі Огави, Вища школа медицини Кіотського університету
Такі багатообіцяючі технології, як технологія штучного інтелекту Fujitsu для наукових відкриттів («Широке навчання»), одного дня можуть сприяти відкриттю біомаркерів, які представляють сферу зростаючого інтересу до розробки ліків. Ключем до успіху розробки нових ліків є виявлення пацієнтів, які, як очікується, отримають користь від нових ліків, і проведення клінічних випробувань. Якщо відомий маркер, який прогнозує, хто отримає користь від препарату, вартість клінічних випробувань може бути значно зменшена, а ймовірність успіху шляхом проведення індивідуальних клінічних випробувань може бути збільшена. З цієї точки зору очікується, що фармацевтичні виробники та інші будуть дуже зацікавлені в цій технології. Той факт, що його було реалізовано за допомогою Fugaku, також підвищив очікування.
Майбутні плани
Fujitsu і TMDU проведуть багаторівневий і комплексний аналіз, який поєднує різні дані, включаючи вісь часу та дані про місцеположення, з метою прискорення медичних досліджень, у тому числі в області ефективності ліків, а також пролити світло на причини раку. .
Fujitsu і TMDU також співпрацюватимуть у проведенні експериментальних досліджень у галузі відкриття ліків та медицини. TMDU надалі використовуватиме технологію, розроблену в цьому дослідженні, щоб сприяти дослідженням стратегій боротьби з важковиліковними захворюваннями, такими як рак.
На додаток до медичної допомоги, Fujitsu використовуватиме нову технологію для вирішення проблем у різних сферах, включаючи маркетинг, роботу системи та виробництво.
Подяки
Це дослідження було проведено в рамках Програми прискорення досягнень Fugaku Міністерства освіти, культури, спорту, науки і технологій «Розуміння походження та різноманітності раку за допомогою широкомасштабного аналізу даних і технологій штучного інтелекту» (JPMXP 1020200102). Частину досліджень проводили з використанням обчислювальних ресурсів суперкомп’ютера Fugaku (№ випуску: hp 200138, hp 210167).
(1) Суперкомп'ютер "Фугаку":
Комп'ютер, встановлений у RIKEN як наступник суперкомп'ютера "K." З червня 2020 року по 3 листопада він займав перше місце в 4 категоріях рейтингу суперкомп’ютерів 4 роки поспіль. Повноцінна робота розпочата 9 березня 2021 року.
(2) Рівень експресії гена:
Кількість РНК, скопійованої з ДНК (та сама нуклеїнова кислота, що й ДНК, синтезована шляхом транскрипції з використанням деяких послідовностей ДНК як матриць).
(3) Стійкість до ліків:
Явище, при якому дія препарату слабшає під час його введення.
(4) Програма прискорення досягнення суперкомп'ютера Fugaku:
Програма розпочата в травні 2020 року Міністерством освіти, культури, спорту, науки і технологій з метою досягнення ранніх результатів.
(5) Цільовий препарат:
Препарат, призначений для дії тільки на молекулу (білок, ген тощо), яка викликає захворювання.
(6) Мутації драйвера:
Генетична мутація, яка безпосередньо викликає розвиток або прогресування раку.
(7) Переміщення ліків:
Застосування існуючих препаратів, розроблених і затверджених для лікування одного захворювання, для лікування іншого захворювання.
(8) Понад 1,000 трильйонів:
Навіть якщо рівень експресії кожного гена обмежується комбінацією 50 основних генів, які, як відомо, пов’язані з раком, і рівень експресії кожного гена класифікується на 2 категорії (наприклад, «висока» або «низька» експресія генів), умовне число дорівнює 2 у ступені 50, що перевищує 1,000 трильйонів.
(9) Широке навчання:
Офіційний сайт "Hello, Wide Learning!"
(10) Карта залежностей (DepMap):
Дані про чутливість і резистентність приблизно 4,500 препаратів до приблизно 600 різних ліній ракових клітин, надані Американським інститутом широкого походження. Включається інформація про мутації ліній ракових клітин і дані експресії всіх генів.
(11) Fujitsu та TMDU проаналізували дані експресії генів із DepMap приблизно 300 ліній ракових клітин, дані про чутливість та резистентність гефітинібу (молекулярно-націлений препарат, що використовується для лікування раку легенів та інших типів раку) та комплексно шукали умови та механізми ракових клітин. лінії, які не реагують на гефітиніб. Fujitsu і TMDU виявили умови, за яких рівні експресії трьох факторів транскрипції (генів, які контролюють транскрипцію генів (синтез РНК)), ZNF516, E2F6 та EMX1, були низькими. У клітинних лініях раку легенів, які відповідають цим умовам, механізм, ініційований факторами транскрипції SP7 і PRRX1, був виявлений як додаткові потенційні причини стійкості до ліків ракових клітин (див. посилання на зображення).
Про Fujitsu
Fujitsu — провідна японська компанія з інформаційних та комунікаційних технологій (ІКТ), що пропонує повний спектр технологічних продуктів, рішень та послуг. Приблизно 126,000 100 співробітників Fujitsu підтримують клієнтів у більш ніж 6702 країнах. Ми використовуємо наш досвід та силу ІКТ, щоб формувати майбутнє суспільства разом із нашими клієнтами. Fujitsu Limited (TSE:3.6) повідомила про консолідований дохід у розмірі 34 трлн ієн (31 мільярди доларів США) за фінансовий рік, що закінчився 2021 березня XNUMX року. Додаткову інформацію див. www.fujitsu.com.
Про Токійський медико-стоматологічний університет
Токійський медичний і стоматологічний університет (TMDU) — єдиний в Японії всеосяжний медичний університет і аспірантура, який надає сучасне медичне лікування завдяки поєднанню медичної та стоматологічної галузей і працює над вихованням «професіоналів зі знаннями та людяністю». TMDU сприяє здоров’ю людей і добробуту суспільства, виховуючи видатних професіоналів охорони здоров’я з гуманним і глобальним світоглядом.
Авторське право 2022 JCN Newswire. Всі права захищені. www.jcnnewswire.comFujitsu та Токійський медичний і стоматологічний університет (TMDU) сьогодні оголосили про нову технологію, яка використовує ШІ для виявлення нових причинно-наслідкових механізмів стійкості до ліків при лікуванні раку на основі клінічних даних.
- 000
- 100
- 11
- 2020
- 2021
- 2022
- 7
- 9
- прискорювати
- прискорення
- набувати
- Діяти
- вводити
- просунутий
- AI
- алгоритми
- ВСІ
- американська
- аналіз
- оголошений
- Інший
- додаток
- ПЛОЩА
- штучний
- штучний інтелект
- ставати
- буття
- Мільярд
- який
- Викликати
- виклик
- проблеми
- клінічні випробування
- співпрацювати
- поєднання
- комбінації
- Комунікація
- компанія
- стан
- поспіль
- продовжувати
- сприяти
- контроль
- авторське право
- країни
- культура
- Клієнти
- дані
- аналіз даних
- день
- розвиненою
- розробка
- відрізняються
- різний
- відкритий
- відкриття
- Захворювання
- хвороби
- різноманітність
- ДНК
- водій
- наркотик
- Наркотики
- Рано
- Освіта
- ефект
- очікування
- очікуваний
- досвід
- фактори
- Поля
- Перший
- Вперед
- Повний
- майбутнє
- Глобальний
- випускник
- Зростання
- здоров'я
- охорона здоров'я
- Як
- HTTPS
- Людство
- ідентифікувати
- зображення
- реалізовані
- важливо
- включені
- У тому числі
- збільшений
- індивідуальний
- інформація
- Ініціатива
- Інтелект
- інтерес
- питання
- IT
- ключ
- знання
- відомий
- провідний
- вивчення
- рівень
- Важіль
- світло
- обмеженою
- розташування
- логотип
- основний
- виробництво
- карта
- березня
- Маркетинг
- медичний
- медична допомога
- медицина
- пропонує
- операції
- порядок
- Інше
- прогноз
- Люди
- продуктивність
- фармацевтична
- Точка зору
- Портал
- можливостей
- це можливо
- влада
- процес
- Продукти
- професіонали
- програма
- сприяти
- діапазон
- Відносини
- представляє
- дослідження
- ресурси
- результати
- біг
- Школа
- наука
- Наука і технології
- Пошук
- Послуги
- сайт
- суспільство
- Рішення
- SPORTS
- почалася
- статистичний
- стратегії
- успіх
- підтримка
- Підтриманий
- система
- Технології
- Технологія
- тема
- через
- час
- терміни
- сьогодні
- Токіо
- лікувати
- лікування
- університет
- використання
- використовувати
- вид
- ВООЗ
- в
- Work
- працював
- світ
- рік
- років
- Ієна