TOKYO, ngày 7 tháng 2022 năm 1 – (JCN Newswire) – Fujitsu và Đại học Y và Nha khoa Tokyo (TMDU) hôm nay đã công bố một công nghệ mới sử dụng AI để khám phá cơ chế nguyên nhân mới của tình trạng kháng thuốc trong điều trị ung thư từ dữ liệu lâm sàng. Tận dụng siêu máy tính nhanh nhất thế giới "Fugaku,"(20,000), công nghệ mới cho phép tính toán tốc độ cao 1,000 biến số dữ liệu trong vòng một ngày và cho phép khám phá các mối quan hệ nhân quả chưa được biết đến trước đây liên quan đến tình trạng kháng thuốc trong các tế bào ung thư từ XNUMX nghìn tỷ tế bào khác nhau. khả năng.
Fujitsu và TMDU đã áp dụng công nghệ này vào dữ liệu mức độ biểu hiện gen (2) thu được từ các dòng tế bào ung thư để phân tích khả năng kháng thuốc (3) chống lại các loại thuốc chống ung thư, và đã thành công trong việc chiết xuất một cơ chế nhân quả mới của một gen chưa biết trước đây gợi ý nguyên nhân kháng thuốc điều trị ung thư phổi. Công nghệ mới này được kỳ vọng sẽ góp phần thúc đẩy quá trình khám phá thuốc và hiện thực hóa các liệu pháp điều trị ung thư dành riêng cho từng bệnh nhân.
Công nghệ này được phát triển với chủ đề "làm sáng tỏ nguyên nhân và sự đa dạng của bệnh ung thư bằng cách sử dụng phân tích dữ liệu quy mô lớn và công nghệ AI", một sáng kiến được hỗ trợ bởi TMDU, Đại học Kyoto và Fujitsu như một phần của chương trình tăng tốc thành tựu siêu máy tính Fugaku (4) .
Tiểu sử
Ngay cả khi một bệnh nhân được điều trị bằng thuốc điều trị ung thư mục tiêu (5), sự xuất hiện của các tế bào ung thư kháng thuốc thể hiện một mối đe dọa liên tục đối với sự thuyên giảm hoàn toàn. Tuy nhiên, cơ chế làm thế nào một số bệnh ung thư trở nên kháng thuốc vẫn chưa rõ ràng và các nhà nghiên cứu tiếp tục nghiên cứu các phương pháp phân tích mới làm sáng tỏ cách các tế bào có nhiều đột biến điều khiển (6) kháng thuốc. Trong quá trình phát triển thuốc và các thử nghiệm lâm sàng liên quan đến việc định vị lại thuốc (7), điều quan trọng là phải xác định những bệnh nhân mà thuốc được dự đoán là có tác dụng. Tuy nhiên, hiệu quả của các loại thuốc có thể khác nhau tùy thuộc vào cơ quan và cá nhân và các biến thể trong biểu hiện gen, và số lượng các kiểu kết hợp mức độ biểu hiện của nhiều gen vượt quá 1,000 nghìn tỷ (8). Do đó, việc tìm kiếm toàn diện tất cả 20,000 gen trong bộ gen người sẽ mất hơn 4,000 năm với một máy tính thông thường và việc tìm cách đẩy nhanh quá trình này là một thách thức lớn.
Công nghệ mới phát triển
Fujitsu đã triển khai các thuật toán nhân quả và điều kiện song song để tối đa hóa hiệu suất tính toán với siêu máy tính Fugaku để phân tích bộ gen người trong một khung thời gian cần thiết cho nghiên cứu thực tế. Bằng cách sử dụng công nghệ AI "Học rộng" (9) của Fujitsu để trích xuất các tổ hợp gen tiềm năng liên quan đến sự xuất hiện của kháng thuốc dựa trên thông tin thống kê, Fujitsu đã phát triển một công nghệ mới giúp có thể tiến hành tìm kiếm toàn diện trong vòng một ngày.
Kết quả
Kết quả của việc chạy dữ liệu của cổng thông tin Bản đồ phụ thuộc (DepMap) (10) sử dụng công nghệ này trên siêu máy tính Fugaku, Fujitsu và TMDU có thể tìm kiếm toàn bộ bộ gen người về các điều kiện và quan hệ nhân quả trong vòng một ngày và xác định các gen gây ra kháng thuốc điều trị ung thư phổi (11).
Nhận xét từ Giáo sư Seiji Ogawa, Trường Cao học Y khoa, Đại học Kyoto
Các công nghệ đầy hứa hẹn như công nghệ AI của Fujitsu để khám phá khoa học ("Học rộng") một ngày nào đó có thể đóng góp vào việc phát hiện ra các dấu ấn sinh học, đại diện cho một lĩnh vực ngày càng được quan tâm trong phát triển thuốc. Chìa khóa thành công của việc phát triển thuốc mới là xác định những bệnh nhân được mong đợi sẽ được hưởng lợi từ các loại thuốc mới và tiến hành các thử nghiệm lâm sàng. Nếu biết được dấu hiệu dự đoán ai sẽ được hưởng lợi từ thuốc, chi phí thử nghiệm lâm sàng có thể giảm đáng kể và xác suất thành công khi tiến hành các thử nghiệm lâm sàng riêng lẻ có thể tăng lên. Từ quan điểm này, các nhà sản xuất dược phẩm và những người khác dự kiến sẽ rất quan tâm đến công nghệ này. Thực tế là nó đã được thực hiện bằng cách sử dụng Fugaku cũng đã làm tăng kỳ vọng.
Trong tương lai kế hoạch
Trong tương lai, Fujitsu và TMDU sẽ tiến hành phân tích nhiều lớp và toàn diện, kết hợp nhiều dữ liệu khác nhau bao gồm trục thời gian và dữ liệu vị trí với mục đích đẩy nhanh nghiên cứu y học, bao gồm cả trong lĩnh vực hiệu quả của thuốc, cũng như làm sáng tỏ các nguyên nhân gây ung thư .
Fujitsu và TMDU cũng sẽ hợp tác nghiên cứu thử nghiệm trong các lĩnh vực khám phá thuốc và y học. TMDU sẽ tiếp tục sử dụng công nghệ được phát triển trong nghiên cứu này để thúc đẩy nghiên cứu về các chiến lược điều trị các bệnh khó chữa như ung thư.
Ngoài chăm sóc y tế, Fujitsu sẽ sử dụng công nghệ mới để giải quyết các thách thức trong nhiều lĩnh vực, bao gồm tiếp thị, vận hành hệ thống và sản xuất.
Lời cảm ơn
Nghiên cứu này được thực hiện như một phần của Chương trình Tăng tốc Thành tựu Fugaku của Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao, Khoa học và Công nghệ "Tìm hiểu Nguồn gốc và Đa dạng của Ung thư thông qua Phân tích Dữ liệu Quy mô lớn và Công nghệ Trí tuệ Nhân tạo" (JPMXP 1020200102). Một phần của nghiên cứu được thực hiện với tài nguyên tính toán của siêu máy tính Fugaku (Số phát hành: hp 200138, hp 210167).
(1) Siêu máy tính "Fugaku":
Một máy tính được cài đặt tại RIKEN như một thiết bị kế thừa cho siêu máy tính "K." Từ tháng 2020 năm 3 đến ngày 4 tháng 4, nó đứng đầu trong 9 hạng mục trong bảng xếp hạng siêu máy tính trong 2021 năm liên tiếp. Bắt đầu hoạt động đầy đủ vào ngày XNUMX tháng XNUMX năm XNUMX.
(2) Mức độ biểu hiện gen:
Lượng RNA được sao chép từ DNA (cùng một axit nucleic như DNA được tổng hợp bằng cách phiên mã sử dụng một số trình tự DNA làm khuôn mẫu).
(3) Kháng thuốc:
Là hiện tượng tác dụng của thuốc yếu đi khi đang sử dụng thuốc.
(4) Chương trình tăng tốc thành tích Fugaku siêu máy tính:
Chương trình được Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao, Khoa học và Công nghệ bắt đầu thực hiện vào tháng 2020 năm XNUMX với mục tiêu sớm đạt được kết quả.
(5) Thuốc nhắm mục tiêu:
Một loại thuốc được thiết kế để chỉ tác động lên phân tử (protein, gen, v.v.) gây ra bệnh.
(6) Đột biến trình điều khiển:
Một đột biến di truyền trực tiếp gây ra sự phát triển hoặc tiến triển của bệnh ung thư.
(7) Tái định vị thuốc:
Việc áp dụng các loại thuốc hiện có được phát triển và phê duyệt để điều trị một bệnh này sang điều trị một bệnh khác.
(8) Hơn 1,000 nghìn tỷ:
Ngay cả khi mức độ biểu hiện của mỗi gen được giới hạn trong sự kết hợp của 50 gen chính được biết là có liên quan đến ung thư và mức độ biểu hiện của mỗi gen được phân thành 2 loại (ví dụ: biểu hiện gen "cao" hoặc "thấp"), số điều kiện là 2 đến lũy thừa của 50, vượt quá 1,000 nghìn tỷ.
(9) Học rộng:
Trang web chính thức "Xin chào, Học rộng!"
(10) Bản đồ phụ thuộc (DepMap):
Dữ liệu về độ nhạy và tính kháng của khoảng 4,500 loại thuốc đối với khoảng 600 dòng tế bào ung thư khác nhau, do Viện Broad Hoa Kỳ cung cấp. Thông tin đột biến của các dòng tế bào ung thư và dữ liệu biểu hiện của tất cả các gen được bao gồm.
(11) Fujitsu và TMDU đã phân tích dữ liệu biểu hiện gen từ DepMap của khoảng 300 dòng tế bào ung thư, dữ liệu về độ nhạy và tính kháng của Gefitinib (thuốc nhắm mục tiêu phân tử được sử dụng để điều trị ung thư phổi và các loại ung thư khác), đồng thời tìm kiếm toàn diện các điều kiện và cơ chế của tế bào ung thư dòng không phản hồi với Gefitinib. Fujitsu và TMDU đã xác định các điều kiện mà theo đó mức độ biểu hiện của ba yếu tố phiên mã (gen kiểm soát quá trình phiên mã gen (tổng hợp RNA)), ZNF516, E2F6 và EMX1, là thấp. Trong các dòng tế bào ung thư phổi đáp ứng các điều kiện này, một cơ chế được kích hoạt bởi các yếu tố phiên mã SP7 và PRRX1 đã được phát hiện là nguyên nhân tiềm ẩn hơn nữa gây ra tình trạng kháng thuốc ở các tế bào ung thư (xem hình ảnh tham khảo).
Về Fujitsu
Fujitsu là công ty công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) hàng đầu của Nhật Bản cung cấp đầy đủ các sản phẩm, giải pháp và dịch vụ công nghệ. Khoảng 126,000 người Fujitsu hỗ trợ khách hàng tại hơn 100 quốc gia. Chúng tôi sử dụng kinh nghiệm của mình và sức mạnh của CNTT-TT để cùng khách hàng định hình tương lai của xã hội. Fujitsu Limited (TSE: 6702) đã báo cáo doanh thu hợp nhất là 3.6 nghìn tỷ yên (34 tỷ đô la Mỹ) cho năm tài chính kết thúc vào ngày 31 tháng 2021 năm XNUMX. Để biết thêm thông tin, vui lòng xem www.fujitsu.com.
Về Đại học Y khoa và Nha khoa Tokyo
Đại học Y khoa và Nha khoa Tokyo (TMDU) là trường đại học và sau đại học y khoa toàn diện duy nhất của Nhật Bản, đã cung cấp phương pháp điều trị y tế tiên tiến thông qua sự kết hợp giữa lĩnh vực y tế và nha khoa, đồng thời cố gắng trau dồi "các chuyên gia có kiến thức và nhân văn." TMDU đóng góp vào sức khỏe con người và hạnh phúc của xã hội bằng cách bồi dưỡng các chuyên gia chăm sóc sức khỏe xuất sắc với tầm nhìn nhân văn và toàn cầu.
Bản quyền 2022 JCN Newswire. Đã đăng ký Bản quyền. www.jcnnewswire.comFujitsu và Đại học Y khoa và Nha khoa Tokyo (TMDU) hôm nay đã công bố một công nghệ mới sử dụng AI để khám phá các cơ chế nhân quả mới của việc kháng thuốc trong điều trị ung thư từ dữ liệu lâm sàng.
- 000
- 100
- 11
- 2020
- 2021
- 2022
- 7
- 9
- đẩy nhanh tiến độ
- tăng tốc
- có được
- Hành động
- quản lý
- tiên tiến
- AI
- thuật toán
- Tất cả
- American
- phân tích
- công bố
- Một
- Các Ứng Dụng
- KHU VỰC
- nhân tạo
- trí tuệ nhân tạo
- trở nên
- được
- Tỷ
- mà
- Nguyên nhân
- thách thức
- thách thức
- các thử nghiệm lâm sàng
- hợp tác
- kết hợp
- kết hợp
- Giao tiếp
- công ty
- điều kiện
- liên tiếp
- tiếp tục
- Góp phần
- điều khiển
- quyền tác giả
- nước
- văn hóa
- khách hàng
- dữ liệu
- phân tích dữ liệu
- ngày
- phát triển
- Phát triển
- khác nhau
- khác nhau
- phát hiện
- phát hiện
- Bệnh
- bệnh
- SỰ ĐA DẠNG
- dna
- trình điều khiển
- thuốc
- Thuốc
- Đầu
- Đào tạo
- hiệu lực
- mong đợi
- dự kiến
- kinh nghiệm
- các yếu tố
- Lĩnh vực
- Tên
- Forward
- Full
- tương lai
- Toàn cầu
- tốt nghiệp
- Phát triển
- cho sức khoẻ
- chăm sóc sức khỏe
- Độ đáng tin của
- HTTPS
- Nhân loại
- xác định
- hình ảnh
- thực hiện
- quan trọng
- bao gồm
- Bao gồm
- tăng
- hệ thống riêng biệt,
- thông tin
- Sáng kiến
- Sự thông minh
- quan tâm
- vấn đề
- IT
- Key
- kiến thức
- nổi tiếng
- hàng đầu
- học tập
- Cấp
- Tỉ lệ đòn bẩy
- ánh sáng
- Hạn chế
- địa điểm thư viện nào
- Logo
- chính
- sản xuất
- bản đồ
- Tháng Ba
- Marketing
- y khoa
- chăm sóc y tế
- y học
- cung cấp
- Hoạt động
- gọi món
- Nền tảng khác
- Outlook
- người
- hiệu suất
- Dược phẩm
- Quan điểm
- Portal
- khả năng
- có thể
- quyền lực
- quá trình
- Sản phẩm
- chuyên gia
- chương trình
- thúc đẩy
- phạm vi
- Mối quan hệ
- đại diện cho
- nghiên cứu
- Thông tin
- Kết quả
- chạy
- Trường học
- Khoa học
- Khoa học và Công nghệ
- Tìm kiếm
- DỊCH VỤ
- website
- Xã hội
- Giải pháp
- Thể thao
- bắt đầu
- thống kê
- chiến lược
- thành công
- hỗ trợ
- Hỗ trợ
- hệ thống
- Công nghệ
- Công nghệ
- chủ đề
- Thông qua
- thời gian
- khung thời gian
- bây giờ
- tokyo
- điều trị
- điều trị
- trường đại học
- sử dụng
- sử dụng
- Xem
- CHÚNG TÔI LÀ
- ở trong
- Công việc
- làm việc
- thế giới
- năm
- năm
- yên