Не один в ответе: алгоритм находит соучастников болезней в ДНК

Максим Наговицын20.06.2025540

Представьте, что болезнь — это шифр, а новый алгоритм помогает его взломать.

Не один в ответе: алгоритм находит соучастников болезней в ДНК
Источник: нейросеть

Биофизики из Северо-Западного университета создали алгоритм, который помогает находить комбинации генов, ответственных за сложные болезни — диабет, рак, астму. В отличие от заболеваний, вызванных одной «сломанной» частью ДНК, эти недуги зависят от целой сети взаимодействующих генов.

Проблема в том, что возможных комбинаций — миллионы, и ученым до сих пор было крайне сложно вычислить именно те, что ведут к болезни.

Новый метод использует генеративный ИИ, чтобы «усилить» ограниченные данные об активности генов. Это позволяет разглядеть скрытые закономерности, которые и приводят к развитию болезни. Зная их, можно разработать более точные методы лечения, воздействуя сразу на несколько генов-мишеней.

Генеративный ИИ — это искусственный интеллект, который не просто анализирует данные, а создает новые. Например, пишет тексты, рисует изображения или, как в этом случае, моделирует возможные комбинации активности генов.

Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Как работает метод

  • Анализирует не сами гены, а их активность — то, как сильно они «включены» или „выключены“ в клетках.
  • Использует машинное обучение, чтобы находить группы генов, которые вместе влияют на болезнь.
  • Учитывает, что у разных людей одна и та же болезнь может быть вызвана разными наборами генов.

Представьте, что болезнь — как авиакатастрофа, — говорит Адилсон Моттер, руководитель исследования. — Обычно к ней приводит не одна поломка, а цепь событий. Наш метод помогает найти ключевые звенья этой цепи.

Почему это важно

Раньше ученые искали отдельные гены, связанные с болезнями, но часто это давало лишь частичный ответ.

Например, известно, что за рост, интеллект или цвет волос отвечает множество генов сразу. Новый подход позволяет увидеть картину целиком.

Человеческая ДНК содержит всего в шесть раз больше генов, чем бактериальная, — объясняет Моттер. — Но мы, конечно, устроены сложнее. Значит, дело в том, как гены взаимодействуют.

Метод уже протестировали на нескольких заболеваниях — он нашел гены, которые прежние алгоритмы пропускали. Главное, он показал: у разных пациентов болезнь может запускаться разными генетическими «комбинациями». А значит, лечение в будущем можно будет подбирать индивидуально.

У двух людей с одинаковым диагнозом причины могут быть разными, — говорит Моттер. — Наш метод помогает это учесть.

Этот алгоритм — шаг к персонализированной медицине. Если мы научимся точно определять, какие группы генов вызывают болезнь у конкретного человека, лечение станет точнее. Например, при раке можно будет не просто назначать стандартную химиотерапию, а подбирать комбинации препаратов, которые «выключат» нужные гены. Также метод поможет быстрее находить мишени для новых лекарств.

Однако пока метод опирается на ограниченные данные об активности генов. Если в исходных данных есть пробелы или ошибки, это может исказить результат. Кроме того, алгоритм не учитывает эпигенетику — влияние внешних факторов (питание, стресс), которые тоже меняют работу генов.

Ранее ученые выяснили, что бесплодие может быть вызвано мутацией.

Подписаться: Телеграм | Дзен | Вконтакте


Здоровье

Ученые нашли в мозге выключатель боли
Ученые нашли в мозге выключатель боли

Представьте: вас кусает змея, но вы&...

Открыта опасность металлоорганических каркасов для крови
Открыта опасность металлоорганических каркасов для крови

Металлоорганические каркасы — проры...

Ломаные цилии: почему аутизм и пороки сердца ходят парой
Ломаные цилии: почему аутизм и пороки сердца ходят парой

Ученые нашли неожиданную связь между аутизмом ...

Фруктоза усиливает воспаление в организме
Фруктоза усиливает воспаление в организме

Сахар может не только испортить фигуру, н

Разработан новый метод восстановления хрящевой ткани
Разработан новый метод восстановления хрящевой ткани

Новый биоматериал может изменить подход к 

У новорожденных нашли в изобилии белок Альцгеймера
У новорожденных нашли в изобилии белок Альцгеймера

В крови новорожденных нашли белок, который ран...

Ученые раскрыли новый механизм защиты малярии
Ученые раскрыли новый механизм защиты малярии

Малярийные паразиты играют с иммунитетом ...

Ученые привели аргумент, который может похоронить фастфуд
Ученые привели аргумент, который может похоронить фастфуд

Еще один довод против фастфуда: он не&nbs...

Ученые выяснили, как сохранить донорский орган при лечении рака
Ученые выяснили, как сохранить донорский орган при лечении рака

Когда иммунотерапия стала спасением для р...

Разработан гибкий имплант на позвоночник для снятия боли
Разработан гибкий имплант на позвоночник для снятия боли

Опиоиды больше не единственный ответ на&n...

Почему клетки человека делятся иначе, чем у рыб
Почему клетки человека делятся иначе, чем у рыб

Клетки делятся — мы живем, но&...

Найдена мутация, защищающая от Альцгеймера
Найдена мутация, защищающая от Альцгеймера

Воспаление в мозге оказалось важнее, чем&...

Ученые раскрыли структуру рецепторов мозжечка
Ученые раскрыли структуру рецепторов мозжечка

Глутаматные рецепторы — словно шепо...

Новый метод подсвечивает рак мозга для более точного удаления
Новый метод подсвечивает рак мозга для более точного удаления

Онкологи десятилетиями мечтали сделать невидим...

Двойной удар: антитела с двумя мишенями ломают защиту рака легкого
Двойной удар: антитела с двумя мишенями ломают защиту рака легкого

Представьте молекулу-переговорщика, которая за...

Поиск на сайте

ТОП - Новости мира, инновации

Новости компаний, релизы

Больше никаких цифр: теперь квитанции в приложении Альфа-Банка вбиваются сами
ITPOD обновил номенклатуру серверов — разбираем обозначения
Автономные дроны без веб-интерфейса: просто API и никаких сложностей
Стажировка на Казанском вертолетном заводе – как студенты осваивали авиастроение
Как Самолет ускорил работу девелоперов в 7 раз