Инструмент с помощью искусственного интеллекта предсказывает, как мутация ДНК влияет на интерактом белков человека. Это помогает в диагностике заболеваний и поиске лекарств. Ученые из Кливлендской клиники и Корнельского университета создали программу и веб-базу данных. Они назвали свой вычислительный инструмент PIONEER. С его помощью можно выявлять ключевые взаимодействия между белками. Это поможет в лечении болезней. Исследователи доказали полезность PIONEER, определив потенциальные мишени для лекарств от рака и других заболеваний. Об этом они написали в статье, которая была опубликована в журнале Nature Biotechnology. Геномные исследования важны для открытия лекарств, но их недостаточно, говорит Фейксионг Ченг, соавтор исследования и директор Геномного центра Кливлендской клиники. Создание лекарства на основе геномных данных занимает 10–15 лет.
Один белок в нашем организме может взаимодействовать с сотнями других белков. Эти белки образуют сложную сеть взаимодействий, называемую интерактом. Когда в эту сеть добавляются мутации ДНК, вызывающие заболевания, все становится еще сложнее. Некоторые гены могут быть мутированы разными способами, чтобы вызвать одно и то же заболевание. Это значит, что одно состояние может быть связано с множеством интерактомов. Разработчикам лекарств нужно выбрать из десятков тысяч потенциальных взаимодействий, вызывающих болезнь. Доктор Ченг совместно с Хайюанем Ю, директором Центра инновационной протеомики Корнельского университета, попытался создать инструмент искусственного интеллекта для исследователей генетики и разработчиков лекарств. Он должен облегчить определение перспективных белок-белковых взаимодействий. Группа объединила данные из разных источников:
База данных, созданная исследователями, помогает ориентироваться в интерактоме более чем 10 500 заболеваний. Ученые могут ввести в PIONEER мутацию, связанную с заболеванием, и получить список белок-белковых взаимодействий, способствующих развитию болезни. Также они могут искать болезнь по названию и получать список потенциальных белковых взаимодействий. PIONEER помогает исследователям разных специализаций: аутоиммунных, онкологических, сердечно-сосудистых, метаболических, неврологических и легочных заболеваний. Команда провела в лаборатории исследование, в рамках которого внесла около 3000 мутаций в более чем 1000 белков. Также было проверено влияние этих изменений на почти 7000 взаимодействий между белками. На основе полученных результатов уже разрабатываются и тестируются методы лечения рака легких и эндометрия. Команда показала, как с помощью их модели можно предсказать мутации в белково-белковых взаимодействиях. А также выживаемость и прогнозы для разных видов рака, включая саркому. Кроме того, модель позволяет анализировать реакцию на противораковые препараты в базах данных фармакогеномики. Эксперименты показали, что мутации в белках NRF2 и KEAP1 могут предсказывать рост опухоли при раке легких. Это может стать новой целью для разработки терапии против рака. Доктор Ченг отмечает, что проведение интерактомных исследований требует много ресурсов. PIONEER может помочь преодолеть эти трудности и дать больше возможностей для создания новых методов лечения. 24.10.2024 |
Здоровье
Новое средство против супербактерий разработали в Подмосковье | |
Уникальный антимикробный препарат для леч... |
Созданная в МГУ ИИ-система для прогнозирования доз инсулина требует доработки | |
Ученые из научной школы МГУ предложи... |
Открыта связь депрессии с нарушением формирования функциональной сети мозга | |
У людей с большим депрессивным расстройст... |
В Воронеже разработали новый метод извлечения коллагена из кожи пресноводных рыб | |
Эффективный способ получения коллагена из ... |
В МФТИ создают новую систему медицинской реабилитации | |
По статистике ВОЗ, около 2,4 миллиарда человек... |
Trends in Biotechnology: Открыты новые пути усовершенствования биотехнологий | |
Макрофаги — это клетки иммунно... |
Показал высокую эффективность: ученые СПбГУ создали гидрогель для лечения ран | |
Гидрогелевый материал для лечения ран&nbs... |
В ННГУ разрабатывают калькулятор биологического возраста | |
Калькулятор биологического возраста для ж... |
Прорыв в медицине: канал TRPV1 открывает новые перспективы в лечении мозга | |
Специалисты Федерального центра мозга и н... |
В России материал для восстановления костей улучшили с помощью ионов гадолиния | |
Костный цемент используют в медицине для&... |
PLOS ONE: У правшей и левшей различается химический состав ключичных костей | |
Учёные исследовали скелетные останки человека ... |
Сеченовский университет: обнаружено ещё одно последствие COVID-19 | |
У детей, которые ранее перенесли коронав... |
Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы | |
Ученые из МГУ и Сеченовского ун... |
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы | |
Слишком ранний возраст наступления менопаузы п... |
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника | |
Новосибирские учёные коллектива ФГБУ Новосибир... |
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад | |
Клетка похожа на шумный мегаполис, в ... |
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных | |
Генетическая сигнатура новорождённых может пре... |
В Университете Льва Толстого разработали импортозамещающие лекарства | |
Ученые Центра технологического превосходства Т... |
NatMet: Открытие приближает к раннему обнаружению и лечению болезни Хантингтона | |
Биохимический механизм, связанный с разви... |
PNAS: Появилось новое понимание того, как мутации влияют на болезни | |
Многие статистические модели и алгоритмы&... |
JCTP: Новый метод поможет диагностировать инфекцию у людей с бляшечным псориазом | |
Псориаз ногтей часто встречается у людей ... |
NatImmuno: Выяснилось, как опасный паразит проникает под кожу, не вызывая зуда | |
Представьте себе зуд, который не проходит... |
CS: Раскрыта работа эстафетных палочек в молекулярной эстафете внутри клеток | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
MedComm-Oncology: Найдена причина устойчивости раковых клеток к лечению | |
Рак всё ещё плохо поддаётся лечению,... |
В МФТИ создали систему домашней экспресс-диагностики с лабораторной точностью | |
В лаборатории МФТИ разработали систему домашне... |
Новое приложение поможет выбрать оптимальную схему восстановления после инсульта | |
Сотрудники Университета МИСИС и НИИ ... |
Ученые КФУ синтезировали многофункциональные самособирающиеся макромолекулы | |
Они могут доставлять лекарства, хранить ДНК&nb |
NuMeRi: Разработан транспорт для доставки лучевой терапии прямо в опухоль | |
Исследователи доказали, что мини-белок, р... |
JS&ES: Облучение плазмой крови может предотвратить повторные разрывы сухожилий | |
Человеческое тело, к сожалению, так ... |
Lab on a Chip: Дешевле и точнее — это все о новой разработке для диагностики рака | |
Устройство для выявления рака толстой киш... |