Ο αλγόριθμος μηχανικής μάθησης προβλέπει τον τρόπο με τον οποίο τα γονίδια ρυθμίζονται σε μεμονωμένα κύτταρα
Ένας νέος αλγόριθμος μάθησης μηχανής μπορεί να προβλέψει πώς ρυθμίζονται τα γονίδια σε μεμονωμένα κύτταρα, μια επανάσταση που θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεραπείες για μια ποικιλία ασθενειών.
Ο αλγόριθμος, που αναπτύχθηκε από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, Berkeley, είναι σε θέση να προσδιορίσει τις συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA που ελέγχουν την έκφραση των γονιδίων. Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη φαρμάκων που στοχεύουν αυτές τις ακολουθίες και είτε ενεργοποιούν είτε απενεργοποιούν τα γονίδια.
"Αυτή είναι μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόησή μας για το πώς ρυθμίζονται τα γονίδια", δήλωσε ο ηγέτης της μελέτης John L. Rinn, PhD, αναπληρωτής καθηγητής μοριακής και κυτταρικής βιολογίας στο UC Berkeley. "Αυτός ο νέος αλγόριθμος θα μας επιτρέψει να εντοπίσουμε τα βασικά ρυθμιστικά στοιχεία του γονιδιώματος και να αναπτύξουμε νέες θεραπείες για μια ποικιλία ασθενειών".
Ο αλγόριθμος, που ονομάζεται cis-bpnet, εκπαιδεύτηκε σε ένα μεγάλο σύνολο δεδομένων γονιδιακής έκφρασης δεδομένων από διαφορετικούς κυτταρικούς τύπους. Ο αλγόριθμος μπόρεσε να μάθει τις σχέσεις μεταξύ των αλληλουχιών DNA και της έκφρασης των γονιδίων και τώρα μπορεί να προβλέψει πώς θα εκφράζονται τα γονίδια σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων.
Οι ερευνητές εξέτασαν τον αλγόριθμο σε μια ποικιλία γονιδίων και διαπίστωσαν ότι ήταν σε θέση να προβλέψει με ακρίβεια την έκφραση των γονιδίων σε διαφορετικούς κυτταρικούς τύπους. Ο αλγόριθμος ήταν επίσης σε θέση να εντοπίσει τα βασικά ρυθμιστικά στοιχεία στο γονιδίωμα που ελέγχουν την έκφραση των γονιδίων.
Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη φαρμάκων που στοχεύουν αυτά τα ρυθμιστικά στοιχεία και είτε ενεργοποιούν είτε απενεργοποιούν τα γονίδια. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεραπείες για μια ποικιλία ασθενειών, όπως ο καρκίνος, ο διαβήτης και οι καρδιακές παθήσεις.
"Αυτό είναι ένα ισχυρό νέο εργαλείο που θα μας επιτρέψει να κατανοήσουμε πώς ρυθμίζονται τα γονίδια και να αναπτύσσουμε νέες θεραπείες για μια ποικιλία ασθενειών", δήλωσε ο Rinn.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cell .
