ビッグデータと AI ががん研究に出会う

人工知能、機械学習、ビッグデータを活用して多機能性医薬品を発見する新しいアプローチ

多くのがん患者は、それぞれが異なる方法でがんを攻撃する複数の薬による治療を受けているため、この組み合わせは多くの面でがんと闘っています. しかし、より多くの薬は、副作用のリスクが高くなることを意味します。

「現在、ほとんどのがん治療は併用療法です」と、ニューメキシコ大学総合がんセンターの助教授である Avinash (Avi) Sahu 博士は述べています。 Sahu は、ハーバードおよびダナファーバー癌研究所から UNM に参加しました。 「私たちは、がんを引き起こす XNUMX つの経路を同時に抑制できる薬を見つけたかったのです。」

しかし、研究室で何時間も過ごす代わりに、Sahu は自分のコンピューターに目を向けました。

Sahu 氏と彼の研究チームは XNUMX つのアプローチを作成しました。 BiopotentR と呼ばれる XNUMX つ目は、公開されているゲノム データを使用して、複数の方法でがんを攻撃できる薬を見つけ、その薬が標的とする遺伝子を特定します。 XNUMX つ目は、この情報に機械学習手法を適用して、人々が免疫療法にどのように反応するかを予測します。

機械学習は、人間が学習する方法に似ています。 人が自転車に乗ることや車を運転することなど、多くの経験を通じて新しいことを学ぶのと同じように、コンピューター主導の機械学習は、膨大な量のデータを同化し、他のタスクに適用できるパターンを収集します。

しかし、Sahu と彼のチームが人々が薬にどのように反応するかを予測するには、がん研究データだけでは十分ではありませんでした。 彼らは、がん患者とがん治療薬の反応に適用できる追加の生物学的データを必要としていました。 機械学習の用語では、彼らは生物学的背景から学び、その知識をがんの背景に適用する必要がありました。 転移学習と呼ばれる手法です。

Sahu と彼のチームは、ある企業と提携して、BipotentR を使用して特定した最上位のがん遺伝子候補を標的とする化合物を見つけました。 前臨床試験で、彼らは予測が正確であることを確認しました。

しかし、仕事は拡大できるとSahu氏は言います。

「腫瘍が過剰に活性化した多機能薬剤標的を持っている場合、患者は免疫療法に反応する可能性が低くなります」と彼は言います。 「しかし、これらのタイプの腫瘍を持つ患者は、免疫療法と多機能薬の組み合わせから利益を得る可能性があります.」

チームの仕事は、代謝と免疫の標的だけに限定されません。 より優れた多目的薬を見つけるために、任意の XNUMX つの要因を調査するように調整できます。 Sahu 氏は、このアプローチは、さまざまながんに焦点を当てたプロジェクトにおける新しい研究に刺激的な機会を提供すると述べています。

また、より迅速な創薬は、より正確な個別化医療を意味します。

アビナッシュ・サフ博士について

Avinash Sahu 博士は、ニューメキシコ大学医学部の内科、トランスレーショナル情報学部門の助教授です。 彼は 2023 年 XNUMX 月に UNM の教員に加わりました。Sahu 博士はメリーランド大学で博士号を取得しています。 彼の研究 がんの理解と治療を改善するための機械学習と深層学習の応用に焦点を当てています。

ペーパーリファレンス

「免疫代謝抗腫瘍薬の標的の発見により、エストロゲン関連受容体アルファが特定される」が、27 年 2023 月 XNUMX 日にオンラインで Cancer Discovery (https://aacrjournals.org/cancerdiscovery) に掲載されました。 著者は、Avinash D. Sahu、Xiaoman Wang、Phillip Munson、Jan Klomp、Xiaoqing Wang、Shengqing Gu、Gege Qian、Phillip Nicol、Zexian Zeng、Chenfei Wang、Collin Tokheim、Wubing Zhang、Jingxin Fu、Jin Wang、Nishanth U. Nair、Joost Rens、Meriem Bourajjaj、Bas Jansen、Inge Leenders、Jaap Lemmers、Mark Musters、Sanne van Zanten、Laura van Zelst、Jenny Worthington、Myles Brown、Jun S. Liu、Dejan Juric、Cliff A. Meyer、Arthur Oubrie、 X. シャーリー リュー、デビッド E. フィッシャー、キース T. フラハティ。