Dolphin Ai descobre centenas de marcadores de câncer invisíveis

Em um estudo publicado em Comunicações da naturezaos pesquisadores demonstram como a ferramenta, chamada golfinho, poderia um dia ser usada pelos médicos para capturar doenças mais cedo e orientar as opções de tratamento.

“Essa ferramenta tem o potencial de ajudar os médicos a combinar pacientes com as terapias com maior probabilidade de trabalhar para eles, reduzindo o tratamento e o erro no tratamento”, disse o autor sênior Jun Ding, professor assistente do Departamento de Medicina de McGill e cientista júnior do Instituto de Pesquisa do McGill University Health Center.

Ampliando os blocos de construção genéticos

Os marcadores de doenças são frequentemente mudanças sutis na expressão de RNA que podem indicar quando uma doença está presente, quão grave ela pode se tornar ou como pode responder ao tratamento.

Os métodos de análise convencionais em nível genético colapsam esses marcadores em uma única contagem por gene, mascarando variação crítica e capturando apenas a ponta do iceberg, disseram os pesquisadores.

Agora, os avanços na inteligência artificial tornaram possível capturar a complexidade refinada dos dados de célula única. O golfinho se move além do nível do gene, ampliando o zoom para ver como os genes são unidos de peças menores chamadas éxons para fornecer uma visão mais clara dos estados celulares.

“Os genes não são apenas um quarteirão, são como conjuntos de Lego feitos de muitas peças menores”, disse o primeiro autor Kailu Song, um estudante de doutorado no programa quantitativo de ciências da vida de McGill. “Ao observar como essas peças estão conectadas, nossa ferramenta revela importantes marcadores de doenças que há muito são negligenciados”.

Em um caso de teste, os golfinhos analisaram dados de células únicas de pacientes com câncer de pâncreas e encontraram mais de 800 marcadores de doenças perdidos por ferramentas convencionais. Foi capaz de distinguir pacientes com câncer de alto risco e agressivo daqueles com casos menos graves, informações que ajudariam os médicos a escolher o caminho de tratamento certo.

Um passo em direção a ‘células virtuais’

De maneira mais ampla, o avanço estabelece as bases para atingir o objetivo de longo prazo de construir modelos digitais de células humanas. O golfinho gera perfis de célula única mais ricos do que os métodos convencionais, permitindo simulações virtuais de como as células se comportam e respondem a medicamentos antes de se mudarem para ensaios de laboratório ou clínico, economizando tempo e dinheiro.

O próximo passo dos pesquisadores será expandir o alcance da ferramenta de alguns conjuntos de dados para milhões de células, abrindo caminho para modelos de células virtuais mais precisas no futuro.

Sobre o estudo

“Dolphin avança transcriptômica de célula única além do nível de genes, alavancando o exon e a junção”, de Kailu Song e Jun Ding et al., Foi publicado emComunicações da natureza.

Esta pesquisa foi apoiada pela Presidente da Pesquisa Respiratória da Meakins-Christie, dos Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde, Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá e Fonds de Recherche du Québec.