Новый ИИ ускоряет диагностику редких генетических заболеваний

Исследователи Медицинского колледжа Бэйлора разработали AI-MARRVEL (AIM), систему машинного обучения, которая улучшает диагностику редких менделевских расстройств за счет определения приоритета генетических вариантов.

Новый ИИ ускоряет диагностику редких генетических заболеваний

Диагностика редких менделевских расстройств является сложной задачей, особенно для опытных генетиков. Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора пытаются сделать этот процесс более эффективным, применяя искусственный интеллект. Команда разработала систему машинного обучения под названием AI-MARRVEL (AIM), чтобы помочь в определении приоритетности потенциально причинных вариантов менделевских расстройств. Результаты исследования опубликованы сегодня в NEJM AI.

Специалисты из клинико-диагностической лаборатории Baylor Genetics отметили, что модель AIM может способствовать прогнозам независимо от клинических знаний об интересующем гене, что помогает в открытии новых механизмов заболевания. Доктор Пэнфэй Лю, соавтор и доцент кафедры молекулярной генетики и генетики человека, подчеркнул: «Только около 30% редких генетических нарушений диагностируются, а процесс диагностики может занять до шести лет. Нам необходимы новые подходы для улучшения скорости и точности диагностики».

AIM обучается с использованием базы данных известных вариантов и генетических анализов, созданной ранее командой Бейлора под названием "Агрегированные ресурсы модельного организма для изучения редких вариантов" (MARRVEL). База данных MARRVEL содержит более 3,5 миллиона вариантов из тысяч диагностированных случаев. AIM анализирует данные о последовательности экзома и симптомах пациентов, составляя рейтинг наиболее вероятных генов-кандидатов, вызывающих редкое заболевание.

Исследователи сравнили результаты AIM с другими алгоритмами, использованными в предыдущих тестах. Они проверили модели на трех группах данных из Baylor Genetics, Сети недиагностированных заболеваний, финансируемой Национальными институтами здравоохранения, и проекта "Расшифровка нарушений развития". AIM оценивал диагностированные гены как кандидаты № 1 вдвое чаще, чем другие алгоритмы, использующие эти данные.

Доктор Чжандун Лю, соавтор и доцент кафедры педиатрии и неврологии в Бейлоре, подчеркнул:

Мы обучили AIM имитировать человеческие принятия решений, и машина делает это быстрее, эффективнее и экономичнее. Этот метод фактически удвоил уровень точной диагностики.

AIM также открывает новые перспективы для случаев редких заболеваний, которые оставались неразрешенными многие годы. Исследователи проверили возможности AIM в реанализе данных из Сети недиагностированных заболеваний и проекта «Расшифровка нарушений развития» и обнаружили, что он правильно определял 57% случаев.

Исследователи также проверили способность AIM открывать новые гены-кандидаты, не связанные с каким-либо заболеванием. AIM успешно предсказал два гена заболевания в двух случаях из Сети недиагностированных заболеваний.

Читайте также

Цифровая модель показала места опасных нагрузок в авиационных турбинах

Цифровая модель показала места опасных нагрузок в авиационных турбинах

Российские ученые создали ИИ, заменяющий тесты лекарств на животных

Российские ученые создали ИИ, заменяющий тесты лекарств на животных

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

В России начали серийно производить мобильные электроподстанции

В России начали серийно производить мобильные электроподстанции

В Китае создали датчик, позволяющий роботам «чувствовать» предметы без прикосновения

В Китае создали датчик, позволяющий роботам «чувствовать» предметы без прикосновения

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Гипоаллергенные собаки стали реальностью благодаря генной модификации

Гипоаллергенные собаки стали реальностью благодаря генной модификации

Создается искусственный интеллект для обнаружения утечек газа

Создается искусственный интеллект для обнаружения утечек газа

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

17 августа отмечается годовщина запуска миссии «Венера-7»

17 августа отмечается годовщина запуска миссии «Венера-7»

Тест на 10 000 часов показал, что современные OLED-телевизоры все еще подвержены выгоранию

Тест на 10 000 часов показал, что современные OLED-телевизоры все еще подвержены выгоранию

NASA предложили отправить миниатюрных аэроботов в пещеры Титана

NASA предложили отправить миниатюрных аэроботов в пещеры Титана

Физики РАН указали на ошибку в исследованиях гибридных сверхпроводников

Физики РАН указали на ошибку в исследованиях гибридных сверхпроводников