NVIDIA e Harvard usam Inteligência Artificial para análises de genoma rápidas e baratas

Direcionar a tecnologia para a medicina permite que ela, de braço dado com a ciência, melhore significativamente o modo de atuação em alguns campos. Conforme temos visto, nos últimos anos têm acontecido vários avanços tecnológicos que representam claras vantagens na saúde e na melhoria da qualidade de vida das pessoas, especialmente envolvendo Inteligência Artificial (IA). Então, investigadores de Harvard e da NVIDIA perceberam que utilizar IA torna a análise do genoma mais rápida e mais barata.

A união destas investigações poderá trazer, em breve, tecnologias de deteção precoce de doenças atualmente críticas para a humanidade.

Inteligência artificial pode ajudar na deteção de doenças como cancro e Alzheimer

Investigadores de Harvard e da NVIDIA desenvolveram um kit de ferramentas de deep-learning (aprendizagem profunda) que é capaz de reduzir significativamente o tempo e o custo associados à realização de testes raros e unicelulares. Esta tecnologia poderá levar à identificação de biomarcadores para doenças como Alzheimer ou cancro.

De nome AtacWorks, o kit pode executar análises de todo um genoma, através de um GPUs Tensor Core da NVIDIA. Se normalmente este é um processo para pouco mais de dois dias, desta forma pode ser despachado em meia hora.

O kit de ferramentas desenvolvido por Harvard e pela NVIDIA trabalha com ATAC-seq, um método concebido para encontrar áreas abertas no genoma de células, tanto saudáveis, como doentes. Por áreas abertas entenda-se que são subsecções do ADN de uma pessoa que são utilizadas para determinar e ativar funções específicas (por exemplo, células do sangue, fígado, pele).

Afinal, esta é a parte do genoma humano que pode indicar aos cientistas se uma pessoa tem, ou não, Alzheimer, doenças cardíacas ou cancro.

Tecnologia Nvidia permite que análises requeiram só dezenas de células

Normalmente, o ATAC-seq requer a análise de milhares de células. Contudo, o AtacWorks, baseado em IA, consegue obter os mesmos resultados, analisando apenas dezenas.

Além disso, os investigadores de Harvard e da NVIDIA aplicaram um conjunto de dados de células estaminais que produzem glóbulos vermelhos e brancos. Embora sejam subtipos que não podem normalmente ser estudados através de métodos tradicionais, com o AtacWorks conseguiram identificar partes separadas do ADN associados aos glóbulos brancos e aos vermelhos.

Com tipos celulares muito raros, não é possível estudar diferenças no seu ADN utilizando métodos existentes. O AtacWorks pode ajudar não só a reduzir o custo da recolha de dados de acessibilidade à cromatina, mas também a abrir novas possibilidades na descoberta e diagnóstico de medicamentos.

Explicou Avantika Lal, investigadora da NVIDIA e principal autora do artigo.

Com este novo kit de ferramentas desenvolvido por Harvard e pela NVIDIA baseado em IA, os cientistas poderão analisar o genoma de forma mais rápida e mais barata. Assim, representarão um importante contributo na identificação de mutações específicas ou biomarcadores que podem provocar doenças, como cancro e Alzheimer.

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