Google DeepMind je predstavio novi model veštačke inteligencije pod nazivom AlphaGenome, koji bi mogao da označi veliki preokret u načinu na koji nauka razume ljudsku DNK i mehanizme kroz koje genetske promene dovode do razvoja bolesti, uključujući i rak.
Naučnici koji testiraju ovaj sistem, ocenjuju da AlphaGenome predstavlja važan korak napred, jer omogućava prelazak sa teorijskog razumevanja genoma na konkretne i praktično primenljive simulacije. Ipak, kao i svaki model veštačke inteligencije, AlphaGenome direktno zavisi od kvaliteta i obima podataka na kojima je treniran.
Ljudska DNK - mnogo više od pukog koda za proteine
Ljudska DNK se sastoji od miliona genetskih kombinacija koje upravljaju funkcionisanjem čitavog organizma. Decenijama se verovalo da samo veoma mali deo DNK ima stvarnu funkciju. Danas nauka odbacuje tu ideju.
Samo oko 2 odsto ljudske DNK direktno kodira proteine, dok preostalih 98 odsto ima regulatornu ulogu. Ovi tzv. "nekodirajući" delovi određuju:
- kada se gen aktivira ili deaktivira,
- koliko će biti aktivan,
- kako reaguje na signale iz okruženja,
- kako se odvijaju procesi obrade RNK.
Mnoge genetske varijante povezane sa ozbiljnim bolestima skrivene su upravo u ovim regulatornim segmentima, jer one ne menjaju protein, već način na koji sam gen funkcioniše.
Kako funkcioniše AlphaGenome?
AlphaGenome se zasniva na dubokom učenju i inspirisan je načinom na koji ljudski mozak obrađuje informacije. Njegova ključna sposobnost je da može da:
- pročita do milion "slova" DNK u jednoj analizi,
- radi sa preciznošću na nivou jednog jedinog nukleotida,
- analizira uticaj minimalnih mutacija na funkcionisanje gena.
DNK se sastoji od četiri osnovna nukleotida - A, C, G i T - koji zajedno čine biološki "priručnik" za izgradnju i kontrolu svake ćelije u telu. AlphaGenome je prvi model veštačke inteligencije koji može sistematski da analizira regulatorni deo DNK i da predvidi njegovu biološku funkciju.
Testiranje na akutnoj leukemiji
U praktičnim testiranjima, istraživači su koristili AlphaGenome u slučaju akutne leukemije, oblika raka belih krvnih zrnaca, kod kojeg dolazi do nekontrolisanog rasta nezrelih T ćelija.
Kod nekih oblika ove bolesti, uzrok nisu promene u proteinima, već veoma male mutacije koje utiču na vreme ili intenzitet aktivacije gena. AlphaGenome je uporedio normalne i mutirane DNK sekvence i uspeo da predvidi da li mutacija povećava aktivnost okolnih gena - proces koji može da podstakne razvoj bolesti.
Veliki potencijal, ali još ne za kliniku
Trenutno je AlphaGenome besplatan za naučnu zajednicu za nekomercijalna istraživanja i nije namenjen kliničkoj upotrebi. Ipak, njegov potencijal je ogroman:
- molekularna biologija - kao virtuelna laboratorija za testiranje hipoteza
- biotehnologija - za dizajniranje genskih terapija i preciznijih lekova
- naučna istraživanja - za dublje razumevanje složenih bolesti
Stručnjaci ističu da AlphaGenome predstavlja prekretnicu jer čini gen "čitljivijim" i funkcionalno razumljivim. Međutim, upozoravaju da nedostatak velikih, standardizovanih bioloških baza podataka i dalje ostaje jedna od glavnih prepreka razvoju sledeće generacije ovakvih alata.
Korak ka medicini budućnosti
Uprkos trenutnim ograničenjima, AlphaGenome se posmatra kao temeljni alat koji genetski kod pretvara u razumljiv jezik, otvarajući nove puteve za naučna otkrića i razvoj personalizovanih terapija, prenosi Euronews.
Vaše mišljenje nam je važno - ostavite nam komentar, nije potrebna registracija!
BONUS VIDEO:
(MONDO)
