ИИ создал "виртуальную клетку" для подбора лекарств против агрессивного рака груди

Международная группа ученых разработала основанную на искусственном интеллекте модель ProteinTalks, способную прогнозировать реакцию клеток рака молочной железы на лекарственные препараты и их комбинации. Авторы называют систему "виртуальной клеткой": вместо непосредственного проведения каждого эксперимента она моделирует изменения, происходящие в белковом составе клетки после различных воздействий. Исследование опубликовано в Nature.

Для обучения ProteinTalks исследователи получили более 38 миллионов измерений содержания белков в клетках рака молочной железы в разные моменты времени после воздействия лекарств и других факторов. Благодаря этому модель училась не просто сопоставлять препарат с результатом, а отслеживать динамику изменений множества белков и взаимодействий между ними.

В испытаниях ProteinTalks прогнозировала эффективность отдельных препаратов, находила перспективные комбинации лекарств, выявляла белки, связанные с устойчивостью опухолей к терапии, и помогала разделять пациентов по вероятной реакции на лечение. Особое внимание уделялось тройному негативному раку молочной железы – агрессивной форме заболевания, клетки которой не имеют трех основных рецепторов, используемых в качестве мишеней при других разновидностях рака груди.

Исследователи проверили, насколько модель способна переносить знания, полученные на клеточных культурах, на более сложные биологические системы. Она показала возможность прогнозировать реакцию на препараты в органоидах, выращенных из опухолей пациентов, а также работать с данными биопсий. Авторы подчеркивают, что ProteinTalks пока является исследовательским инструментом, а не системой для самостоятельного назначения терапии пациентам.

Основную часть работы выполнили ученые Университета Вестлейк, Харбинского медицинского университета и Пекинского университета при участии специалистов нескольких китайских исследовательских центров и компаний.