מודל בינה מלאכותית מזהה סימני סרטן בקצב מהיר במיוחד

חוקרים מאוניברסיטת גטבורג פיתחו מודל בינה מלאכותית המשפר את הפוטנציאל לגילוי סרטן באמצעות ניתוח סוכר. מודל בינה מלאכותית זה מהיר וטוב יותר במציאת חריגות בהשוואה לשיטה החצי-אוטומטית הנוכחית.

גליקנים, המבנים של מולקולות סוכר בתאים שלנו, ניתנים למדידה באמצעות ספקטרומטריית מסות. מבנים אלה יכולים להצביע על צורות שונות של סרטן בתאים. עם זאת, הנתונים מספקטרומטר המסות חייבים להיות מנותחים בקפידה על ידי בני אדם כדי לקבוע את המבנה מפיצול הגליקנים. תהליך זה יכול להימשך שעות עד ימים עבור כל דגימה וניתן לבצעו בדיוק גבוה רק על ידי מספר קטן של מומחים בעולם, שכן מדובר למעשה בעבודה בלשית שנלמדת במשך שנים רבות.

אוטומציה של עבודת בילוש

תהליך זה מהווה צוואר בקבוק בשימוש בניתוח גליקנים, למשל לגילוי סרטן, שם יש לנתח דגימות רבות. חוקרים מאוניברסיטת גטבורג פיתחו מודל בינה מלאכותית כדי להפוך עבודה זו לאוטומטית. מודל הבינה המלאכותית, הנקרא Candycrunch, פותר את המשימה תוך שניות ספורות בלבד לכל בדיקה. התוצאות פורסמו במאמר מדעי בכתב העת Nature Methods.

מודל הבינה המלאכותית אומן באמצעות מסד נתונים של יותר מ-500,000 דוגמאות של פרגמנטים שונים ומבנים קשורים של מולקולות סוכר.

ביומרקרים חדשים

משמעות הדבר היא שמודל הבינה המלאכותית יוכל בקרוב להשיג את אותה רמת דיוק כמו ריצוף רצפים ביולוגיים אחרים, כגון DNA, RNA או חלבונים. בזכות המהירות והדיוק שלו, המודל יוכל להאיץ את גילוי סמני גליקן לאבחון ופרוגנוזה של סרטן.

"אנו מאמינים שניתוח גליקנים יהפוך לחלק משמעותי יותר במחקר הביולוגי והקליני כעת, לאחר שאוטומציה של צוואר הבקבוק תבצע", אומר דניאל בויאר, פרופסור חבר לביואינפורמטיקה באוניברסיטת גטבורג.

מודל Candycrunch מסוגל גם לזהות מבנים שלעתים קרובות מפספסים בניתוח ידני עקב ריכוזיהם הנמוכים. לפיכך, המודל יכול לסייע לחוקרים למצוא סמנים ביולוגיים חדשים של גליקנים.