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2025-07-12 18:24:00
ドローンの写真のみを使用して都市を説明しようとするか、メニューフォントに基づいてレストランを審査しようとすることを想像してください。それが、科学者が長い間癌を研究することを余儀なくされてきた方法です。顕微鏡を覗き込んだり、データセットを計算したり、一度に1つの層を見て細胞を理解しようとしたりします。
現在、Celllensと呼ばれる新しい深部学習ツールが、そのモデルを裏返しにしており、前例のない明確さで癌細胞にズームしています。
MIT、ハーバード、イェール、スタンフォード大学、ペンシルバニア大学の大国チームによって開発され、ブロードインスティテュートとラゴン研究所のボカイズーが率いています。
- 細胞が表現する遺伝子
- 腫瘍のどこに住んでいますか
- 顕微鏡下でどのように見えるか
このツールは、腫瘍の3Dアトラスを作成し、第一印象ではなく行動と生物学によって細胞をグループ化します。つまり、他のセルが攻撃を取り付けている間に免疫システムを静かに抑制する場合、2つの同一に見える細胞を正確に分離できることを意味します。
このスマートシステムは、すべてのセルの詳細なデジタルスナップショットを作成するために、畳み込みニューラルネットワークとグラフニューラルネットワークの2つのAI超大国をブレンドします。顕微鏡下で2つの細胞が同一の双子のように見えても、1つが腫瘍の端でヒーローのように作用している場合、もう1つは静かに溶けている場合、AIは見つけることができます。それは外観によって細胞をグループ化するだけでなく、生物学、行動、社会シーンによってそれらをグループ化します。
「以前は、「ここにTセルがあります」と言うだけです。」 Zhuは説明します。 「今、私たちは「ここにT細胞があり、この特定の腫瘍の境界線で戦いに従事している」と言うことができます。」
それは単なるセルの斑点ではなく、セルのストーリーテリングです。
多くのがん治療は、空間戦略を理解せずに細胞を標的にするため、つまずきます。たとえば、標的細胞が腫瘍の端でのみ寄り添う場合、免疫療法はしばしばマークを逃します。 Celllensはそれらの空白を埋め、誰がどこにいるのか、何をして、なぜそれが重要なのかを明らかにします。
リンパ腫や肝臓の腫瘍などの健康な組織や癌に適用されたセルレンは、まれな免疫細胞タイプを発見し、サイレント振り付けを解読し、組織内のその位置が病気と戦うか、静かに燃料を供給しているのにどのように役割を形作ったかを示しました。
「Celllensのような新しいAIツールの可能性に非常に興奮しているため、組織内の異常な細胞行動をより総合的に理解するのに役立ちます」 言う 共著者のアレックス・K・シャレク、医療工学科学研究所(IMES)のディレクター、IMESおよび化学のJW Kieckhefer教授、およびMITのコッホ統合癌研究所の外国人メンバー、およびブロード研究所の研究所メンバーおよびラゴン研究所のメンバー。
「今では、個々の細胞とその組織のコンテキストに関する膨大な量の情報を最先端のマルチオミカスアッセイで測定できます。そのデータを新しい治療リードを指名するために効果的に活用することは、適切な入力データと慎重なダウンストリームの有効化と組み合わせた場合、人間の健康と健康に耐えられるようになることを約束する場合です。」
ジャーナルリファレンス:
- Bokai Zhu、Sheng Gao、Shuxiao Chen et al。 Celllensは、単一セルの空間的OMICSデータにおける細胞集団の描写を強化するためのクロスドメイン情報融合を可能にします。自然免疫学。 doi: 10.1038/s41590-025-02163-1
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