ИИ предложил 1,5 млн биомедицинских гипотез — три из них проверили в лаборатории
Исследователи проверили в лаборатории три биомедицинские гипотезы, которые модель Hakken помогла отобрать из более чем 1,5 млн вариантов. Две из трех получили экспериментальную поддержку, говорится в новом препринте, который пока не прошел научное рецензирование.
Hakken анализирует данные из научных публикаций и ищет еще не описанные связи между биомедицинскими объектами — например, генами, белками и другими молекулами. При этом система не просто предлагает новую гипотезу: отдельный модуль подбирает короткие цепочки уже известных фактов, которые помогают исследователям понять, на чем основан прогноз.
Для проверки подхода исследователи сосредоточились на объектах, связанных со старением. Они отобрали 1386 таких элементов и рассмотрели 959 805 возможных пар. Для них модель сформировала более 1,5 млн гипотез, преодолевших установленный порог уверенности. После дополнительной фильтрации осталось 2804 варианта, из которых биологи выбрали три гипотезы с оценкой выше 0,8 для лабораторной проверки.
В лаборатории исследователи проверяли, действительно ли изменение активности одного из выбранных объектов отражается на другом. Для этого клетки обрабатывали различными соединениями, а затем измеряли уровни мРНК — молекул, несущих информацию от ДНК для производства белков, — и самих белков.
Одна из гипотез касалась связи TP53 и BAMBI. Исследователи использовали соединение Nutlin-3, которое повышает уровень белка p53, кодируемого геном TP53. Через 24 часа уровень мРНК BAMBI вырос на 16%, а через 48 часов — на 38%. Авторы считают эти результаты свидетельством функциональной связи между TP53 и BAMBI, хотя отмечают, что эффект был умеренным и зависел от условий эксперимента.
Эксперимент с RAF1 и TNF тоже дал данные в пользу предсказанной связи. После подавления RAF1 соединением GW5074 уровень мРНК TNF через 24 часа умеренно повышался, причем результат повторился в подтверждающем эксперименте. Однако количество выделяемого клетками белка TNF оставалось ниже предела количественного определения.
Третья гипотеза, о связи SOAT1 и STAT3, лабораторную проверку не прошла. Изменение активности SOAT1 не вызвало значимых изменений ни уровня мРНК STAT3, ни самого белка.
В итоге две из трех выбранных с помощью Hakken гипотез получили экспериментальную поддержку. Авторы рассматривают лабораторные опыты как первую практическую проверку того, способна ли система находить потенциально важные биомедицинские связи, которые еще не были описаны в собранных ею научных данных.
При этом говорить о доказанной эффективности метода пока рано. Работа опубликована в виде препринта и еще не прошла независимое научное рецензирование, а в лаборатории исследователи проверили лишь три отобранные гипотезы в конкретных клеточных моделях и условиях.
Подпишитесь на «Инк» в Telegram. Там мы пишем нескучным языком о самом важном для предпринимателей. Подписаться.
