Pesquisadores da NVIDIA e de Harvard usam IA para tornar a análise do genoma mais rápida e barata

8 de março de 2021 0 100

Isso pode levar à identificação de biomarcadores para doenças como Alzheimer ou câncer.

Cientistas da NVIDIA e Harvard fizeram um grande avanço na pesquisa genética. Eles desenvolveram um kit de ferramentas de aprendizado profundo que é capaz de reduzir significativamente o tempo e o custo necessários para executar experimentos raros e de uma única célula. De acordo com um estudo publicado na Nature Communications , o kit de ferramentas AtacWorks pode executar inferência em um genoma inteiro, um processo que normalmente leva um pouco mais de dois dias, em apenas meia hora. É capaz de fazer isso graças às GPUs Tensor Core da NVIDIA. 

AtacWorks trabalha com ATAC-seq, um método bem estabelecido projetado para encontrar áreas abertas no genoma de células saudáveis ​​e doentes. Essas “áreas abertas” são subseções do DNA de uma pessoa que são usadas para determinar e ativar funções específicas (pense nas células do fígado, sangue ou pele). Esta é a parte do genoma de uma pessoa que pode dar aos cientistas indicações sobre se uma pessoa pode ter Alzheimer, doença cardíaca ou câncer.

O ATAC-sec geralmente requer a análise de dezenas de milhares de células, mas o AtacWorks é capaz de obter os mesmos resultados usando apenas dezenas de células. Os pesquisadores também aplicaram AtacWorks a um conjunto de dados de células-tronco que produzem células vermelhas e brancas do sangue, subtipos que normalmente não podem ser estudados usando métodos tradicionais. Mas com AtacWorks, eles foram capazes de identificar partes separadas do DNA associadas aos glóbulos brancos e glóbulos vermelhos, respectivamente.

A capacidade de analisar o genoma de forma mais rápida e barata contribuirá muito para identificar as mutações ou biomarcadores específicos que podem levar a certas doenças. Pode até ajudar na descoberta de medicamentos, ajudando os pesquisadores a descobrir como a doença funciona.

“Com tipos de células muito raros, não é possível estudar diferenças em seu DNA usando os métodos existentes”, disse o pesquisador da NVIDIA e principal autora do artigo, Avantika Lal. “O AtacWorks pode ajudar não só a reduzir o custo de coleta de dados de acessibilidade da cromatina, mas também a abrir novas possibilidades na descoberta e diagnóstico de medicamentos.

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