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A tecnologia recentemente desenvolvido pode prever grandes volumes de reacções bioquímicas desconhecidas

Laboratórios Ltd., o centro da introspecção para a analítica dos dados, uma instituição de pesquisa da analítica dos dados baseada na Irlanda, e Fujitsu de Fujitsu (Irlanda) limitado anunciado hoje a revelação de uma tecnologia que torne possível prever grandes volumes de reacções químicas desconhecidas, aproximadamente o dobro do procedimento convencional. Nas doenças sérias, incluindo o cancro, é comum para haver anomalias nas reacções da fosforilação, que são as reacções químicas que ocorrem entre proteínas. Em conformidade, há as grandes expectativas que as reacções de esclarecimento da fosforilação conduzirão aos tratamentos eficazes. Presentemente, contudo, porque somente algumas reacções da fosforilação foram identificadas, houve um problema em prever grandes volumes de reacções da fosforilação causadas por combinações de proteínas desconhecidas. Agora, construindo um conhecimento represente graficamente que possa abranger uma vista geral das inter-relações entre proteínas, ele é possível para verificar o relacionamento entre as proteínas novas onde as reacções da fosforilação podem ser previstas. Desta maneira, esta tecnologia contribuirá ao avanço da medicina, como se pode esperar ser útil nas linhas da frente de pesquisa da descoberta da droga, e personalizou aplicações no campo da medicina da precisão.

Fundo da revelação

Os sistemas biológicos dentro do corpo são mantidos por trocas de informação com as reacções químicas de várias proteínas dentro das pilhas. Nos últimos anos, a ciência veio compreender que muitas doenças sérias, tais como o cancro, estão causadas parcialmente por anomalias nas reacções da fosforilação, que são representante das reacções químicas entre proteínas. Se os fármacos que repararam reacções anormais da fosforilação poderiam ser desenvolvidos, aquele permitiria uns tratamentos mais eficazes. Presentemente, contudo, somente algumas reacções da fosforilação são compreendidas bem, tão há uma necessidade para a descoberta de reacções desconhecidas da fosforilação, e para enriquecer os dados em reacções da fosforilação.

Edições

As reacções da fosforilação são as reacções químicas em que uma proteína anexa um grupo do phosphoryl aos ácidos aminados que compo uma outra proteína. A fim descobri-los, é necessário verificar as combinações de proteínas que causam reacções da fosforilação com as experiências biológicas. Todavia, como há mais do que aproximadamente 800.000 combinações possíveis apenas com as proteínas, e porque os custos e o tempo significativos estão exigidos para experiências biológicas, é necessário prever desde o começo combinações da alto-probabilidade. Sabe-se que se uma reacção da fosforilação ocorrerá depende da estrutura da seqüência de ácido aminado que compo a proteína. A tecnologia do AI conseqüentemente está sendo usada já para prever reacções novas da fosforilação treinando o AI na estrutura das seqüências de ácido aminado que são sabidas já para causar reacções da fosforilação. Quando esta tecnologia puder prever as reacções em que a estrutura da seqüência de ácido aminado é similar àquelas que são sabidas para causar reacções da fosforilação, não foram capazes de prever aqueles em que a estrutura da seqüência de ácido aminado é significativamente diferente das reacções já conhecidas da fosforilação.

Sobre a tecnologia recentemente desenvolvido

De acordo com a investigação médica recente, há um fenômeno em que as proteínas que se submeteram a reacções podem phosphorylate outras proteínas em uma reacção em cadeia (informação acorrentada), e esta pode ser a chave a prever as reacções novas, desconhecidas da fosforilação relativas a esse fenômeno. Baseado em tal pesquisa, os laboratórios de Fujitsu, o centro da introspecção, e a Irlanda de Fujitsu têm incluído agora não somente a informação estrutural sobre seqüências de ácido aminado no gráfico do conhecimento, mas a informação igualmente acorrentada. As organizações desenvolveram uma tecnologia (patente pendente) para representar os testes padrões complexos das reacções químicas porque os atributos aperfeiçoados, que são anexados às linhas no gráfico do conhecimento. Porque estes atributos foram costurados à construção sofisticada pelo gráfico do conhecimento, podem conduzir aos resultados altamente exactos da previsão. Convencionalmente, o relacionamento entre proteínas podia somente ser verificado com uma única relação na corrente. Contudo detalhada indicando o relacionamento entre proteínas como conexões de reacções da fosforilação (informação acorrentada), torna-se possível esclarecer o posicionamento das várias proteínas de uma perspectiva holística, e prever relacionamentos desconhecidos.

Efeitos

Quando esta tecnologia foi testada usando dados da avaliação, o modelo foi treinado em reacções da fosforilação (9.802 reacções), e previu 11.581.940 reacções novas da fosforilação. Isto mostrou sua capacidade na predição sobre duas vezes tantas como reacções da fosforilação comparadas à tecnologia convencional que AI treinado na estrutura de seqüências de ácido aminado, sem a mudança significativa à precisão da previsão. Além, a fim testar se as reacções da fosforilação previstas usando esta tecnologia poderiam realmente ocorrer dentro de ser vivo, os testes foram conduzidos pela Irlanda da biologia de sistemas, por uma instituição de pesquisa biológica irlandesa e por um sócio comum da pesquisa, usando o equipamento da espectrometria em massa e os anticorpos. Neste teste, os peritos na biologia seleccionaram e testaram alguns resultados da previsão da reacção da fosforilação para as proteínas relativas ao cancro, e puderam confirmar nove reacções da fosforilação, de que oito eram as reacções que não poderiam ter sido previstas com tecnologia convencional. O director Walter Kolch (SBI) da Irlanda da biologia de sistemas, uma autoridade principal do mundo na pesquisa da biologia de sistemas, disse sobre estes resultados “que combinam a tecnologia do gráfico do conhecimento de Fujitsu com a compreensão de SBI de redes biológicas, nós desenvolveu um método computacional novo que pudesse prever que phosphorylates da quinase que carcaças. O método é exacto e poderia descobrir locais previamente desconhecidos da fosforilação, uma etapa principal para a frente para a revelação nova da droga e a medicina mais focalizada da precisão.”

Planos futuros

Combinando dados nas reacções novas da fosforilação previstas por esta tecnologia com outros dados biomedicáveis, espera-se conectar as reacções químicas das causas de uma doença (anomalias em reacções da fosforilação) aos sintomas da doença, que podem então ser fornecidos àqueles nas linhas da frente de pesquisa como a informação útil na descoberta da droga. A eficácia dos tratamentos para doenças tais como o cancro pode variar extensamente entre pacientes. Esta tecnologia, contudo, é esperada esclarecer a variação individual nos efeitos dos tratamentos, contribuindo à promoção da medicina costurada aos pacientes individuais. Os laboratórios de Fujitsu, o centro da introspecção, e a Irlanda de Fujitsu continuarão a melhorar mais a precisão desta tecnologia para processar dados biomedicáveis com gráficos do conhecimento, estendendo a tecnologia aos projectos biomedicáveis em Fujitsu limitaram em 2018 fiscal. Além disso, incorporando esta tecnologia na tecnologia do AI de Fujitsu, incluindo Fujitsu AI céntrico humano Zinrai, as organizações planeiam acelerar o negócio biomedicável.