Schalten Sie den Editor’s Digest kostenlos frei
Roula Khalaf, Herausgeberin der FT, wählt in diesem wöchentlichen Newsletter ihre Lieblingsgeschichten aus.
Wissenschaftler haben künstliche Intelligenz genutzt, um das sogenannte dunkle Genom des menschlichen Körpers zu erhellen und einen potenziell leistungsstarken neuen Ansatz zur Krebserkennung, -überwachung und -behandlung zu entwickeln.
Forscher der Johns Hopkins University in den USA haben herausgefunden, wie bisher wenig erforschte Wiederholungen genetischer Codesequenzen – bekannt als „Junk-DNA“ oder dunkle Materie – mit Tumoren zusammenhängen.
Die Studie, veröffentlicht in Wissenschaftliche translationale Medizin am Mittwoch zeigt, wie KI und andere fortschrittliche Computertechnologien das Verständnis von Krankheiten und den Umgang mit ihnen vertiefen.
„Es ist wie eine große Enthüllung dessen, was sich hinter dem Vorhang verbirgt“, sagte Victor Velculescu, Co-Autor des Artikels und Onkologieprofessor am Johns Hopkins Kimmel Krebszentrum, und fügte hinzu, dass dies „zu neuen Therapien, neuen Diagnostika und neuen Screenings führen wird.“ Ansätze für Krebs“.
Die Forscher erforschten die „dunkle Materie“ des genetischen Codes, die – wie ihr astronomischer Namensgeber – nachweisbar, aber rätselhaft ist und den Rahmen bisheriger konventioneller Analysen sprengt.
Sie nutzten eine maschinelle Lerntechnik namens Artemis, benannt nach der griechischen Jagdgöttin, um DNA-Abfälle zu analysieren, die in Tumoren gefunden wurden oder im Blutkreislauf schwammen, nachdem sie von Krebsgeschwüren ausgeschieden wurden.
Die Wissenschaftler untersuchten mehr als 1.200 verschiedene Arten von DNA-Wiederholungselementen, die fast die Hälfte des menschlichen Genoms ausmachen. Sie fanden heraus, dass sich viele dieser unbrauchbaren genetischen Codestücke, die zuvor nicht mit Krebs in Verbindung gebracht wurden, während der Tumorentstehung verändert hatten.
In der Analyse der Forscher von 736 Genen, die mit der Krebsentstehung in Zusammenhang stehen, enthielten fast zwei Drittel im Durchschnitt 15-mal mehr Wiederholungs-DNA-Sequenzen als erwartet. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Abfallstücke „nicht zufällig“ in Krebsgeweben vorkamen und stattdessen möglicherweise Marker für eine bösartige Erkrankung aufdeckten, sagte Velculescu.
„Am Ende gruppieren sie sich um Gene, die bei Krebs auf unterschiedliche Weise verändert sind, und geben den ersten Einblick, dass diese Sequenzen möglicherweise der Schlüssel zur Tumorentstehung sind“, sagte er.
Die Forschung ist der jüngste Versuch, modernste Computertechniken einzusetzen, um den Kampf gegen Krebs voranzutreiben, der weltweit großes Leid verursacht und für die Gesundheitsdienste kostspielig ist. Pharmaunternehmen nutzen KI, um neue Moleküle als Angriffspunkte für mögliche Krebsmedikamente zu identifizieren.
Andere Wissenschaftler haben die Technologie eingesetzt, um die Zahl der übersehenen Brustkrebserkrankungen im Frühstadium deutlich zu senken.
Die Wohltätigkeitsorganisation Cancer Research UK begrüßte das Papier von Johns Hopkins und die darin enthaltenen weiteren Belege für das Versprechen einer technologisch unterstützten Tumorerkennung.
„Obwohl sich diese Forschung noch in einem frühen Stadium befindet, zeigt sie, wie einige Krebsarten früher diagnostiziert werden können, indem tumorspezifische Veränderungen in Zellen aus Blutproben erkannt werden“, sagte Hattie Brooks, Forschungsinformationsmanagerin der Wohltätigkeitsorganisation.
„Obwohl es noch ein langer Weg ist, bis Artemis in der Klinik eingesetzt werden kann, ist es immer spannend, neue Ansätze zu sehen, die Potenzial für eine frühere Krebserkennung zeigen.“