AI預(yù)測哪些藥物組合可以殺死癌細(xì)胞
當(dāng)醫(yī)療保健專業(yè)人員治療患有晚期癌癥的患者時,他們通常需要使用不同療法的組合。除了癌癥手術(shù)外,患者還經(jīng)常接受放射治療、藥物治療或兩者兼而有之。
藥物可以聯(lián)合使用,不同的藥物作用于不同的癌細(xì)胞。聯(lián)合藥物療法通??梢蕴岣咧委熜Ч?,并且如果可以減少單個藥物的劑量,則可以減少有害的副作用。然而,藥物組合的實(shí)驗(yàn)篩選非常緩慢且昂貴,因此常常無法發(fā)現(xiàn)組合療法的全部益處。在一種新的機(jī)器學(xué)習(xí)方法的幫助下,人們可以確定最佳組合,以選擇性地殺死具有特定遺傳或功能構(gòu)成的癌細(xì)胞。
阿爾托大學(xué)、赫爾辛基大學(xué)和芬蘭圖爾庫大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種機(jī)器學(xué)習(xí)模型,可以準(zhǔn)確預(yù)測不同抗癌藥物的組合如何殺死各種類型的癌細(xì)胞。新的 AI 模型使用從先前研究中獲得的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,這些數(shù)據(jù)調(diào)查了藥物與癌細(xì)胞之間的關(guān)聯(lián)。“機(jī)器學(xué)習(xí)的模型實(shí)際上是學(xué)校數(shù)學(xué)中熟悉的多項(xiàng)式函數(shù),但非常復(fù)雜,” 阿爾托大學(xué)的Juho Rousu教授說 。
研究結(jié)果發(fā)表在 著名的《自然通訊》雜志 上, 表明該模型發(fā)現(xiàn)了以前未觀察到的藥物與癌細(xì)胞之間的關(guān)聯(lián)。'該模型給出了非常準(zhǔn)確的結(jié)果。例如,在我們的實(shí)驗(yàn)中,所謂的相關(guān)系數(shù)值超過 0.9,這表明可靠性非常好,”Rousu 教授說。在實(shí)驗(yàn)測量中,0.8-0.9 的相關(guān)系數(shù)被認(rèn)為是可靠的。
該模型準(zhǔn)確地預(yù)測了當(dāng)藥物組合對特定癌細(xì)胞的影響之前尚未測試過時,該藥物組合如何選擇性地抑制特定癌細(xì)胞。赫爾辛基大學(xué)芬蘭分子醫(yī)學(xué)研究所 (FIMM) 的研究員 Tero Aittokallio 說:“這將有助于癌癥研究人員從數(shù)千種選擇中優(yōu)先選擇哪些藥物組合進(jìn)行進(jìn)一步研究。”
相同的機(jī)器學(xué)習(xí)方法可用于非癌癥疾病。在這種情況下,必須使用與該疾病相關(guān)的數(shù)據(jù)重新教授模型。例如,該模型可用于研究不同的抗生素組合如何影響細(xì)菌感染,或不同的藥物組合如何有效殺
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