Исследователи из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге разработали инновационную систему на основе искусственного интеллекта для обнаружения самых ранних признаков развития рака. Технология MAGIC (геномика с помощью машинного обучения и конвергенция визуализации) автоматически выявляет клетки с хромосомными аномалиями, которые являются предшественниками злокачественных преобразований.
Система работает по принципу автоматизированного «лазертага» — алгоритм машинного обучения анализирует изображения клеток и помечает лазером те из них, которые содержат микроядра. Эти крошечные образования, содержащие фрагменты ДНК, отделенные от основного генома, свидетельствуют о хромосомных нарушениях. Помеченные клетки затем можно изучить более детально с помощью геномного анализа.
Хромосомные аномалии являются основной причиной развития особенно агрессивных видов рака.
— объясняет Ян Корбель, старший научный сотрудник EMBL.
Технология MAGIC позволяет анализировать до 100 000 клеток менее чем за день, что значительно ускоряет исследования по сравнению с традиционными методами ручного поиска аномальных клеток под микроскопом.
В ходе исследований с помощью MAGIC было установлено, что более 10% всех клеточных делений приводят к спонтанным хромосомным аномалиям. При мутации гена p53, известного подавителя опухолей, эта частота почти удваивается. Система также позволяет изучать влияние других факторов, таких как двухцепочечные разрывы ДНК.
Технология обладает широкими возможностями для адаптации — алгоритм можно обучить выявлять различные клеточные особенности, что открывает перспективы для применения в различных областях биологии и медицины. Разработка проводилась в сотрудничестве с Немецким центром исследований рака и другими научными учреждениями.
