Microsoft bringt Biologen und Krebsprogrammierer zusammen

Unter dem Einfluss von Strahlung, Chemikalien (Zigarettenrauch usw.) kommt es zu einer Mutation von Genen, die das Zellwachstum und die Zellteilung regulieren. Wenn Sie die Mutation nicht frühzeitig bemerken und nicht zerstören, teilen sich die mutierten Zellen weiter und akkumulieren Mutationen bis zur Bildung eines Krebstumors aus stark mutierten Zellen ohne Teilungsbeschränkungsmechanismus (Krebszellen).

Microsoft-Wissenschaftler stellen sich eine ernsthafte Aufgabe eines der Hauptprobleme der Menschheit lösen - Krebs besiegen. Zum Beispiel veröffentlichten sie im Juni dieses Jahres eine wissenschaftliche Arbeit in der Zeitschrift Journal of Oncology Practice.(doi: 10.1200 / JOP.2015.010504), die eine Methode zur Früherkennung von Bauchspeicheldrüsenkrebs durch Suchanfragen zeigte. In den frühen Stadien können viele Formen von Krebs erfolgreich behandelt werden. Laut Forschern ist es möglich, ein „kostengünstiges passives Überwachungssystem“ für Benutzer zu schaffen, das Bauchspeicheldrüsenkrebs und in Zukunft andere gefährliche Krebsarten erkennt. Das System zum Verfolgen und Sammeln persönlicher Daten kann beispielsweise auf der Ebene des Betriebssystems funktionieren.

Jetzt ist Microsoft noch weiter gegangen. In diesem Sommer organisierte das Unternehmen das erste Forschungslabor , in dem ein Team der besten Biologen, Programmierer und Ingenieure zusammenkam. Die Aufgabe des Labors ist es, Informatikmethoden anzuwenden, um das Krebsproblem zu lösen.

„In der Tat haben Biologie und Informatik eine tiefe Verbindung. Im Prinzip arbeiten diese Systeme nach ähnlichen Grundprinzipien “, sagte Chris Bishop, Direktor des Labors bei Microsoft Research.

Forscher glauben, dass Krebs als Fehler im Computersystem wahrgenommen werden sollte und Krebszellen neu programmiert und in ihren ursprünglichen gesunden Zustand zurückversetzt werden können.

DNA-Programmierung



Beispielsweise entwickelt Microsoft ein DNA-Konstrukt, das in Zellen „leben“ und Fehler auf zellulärer Ebene verfolgen kann. Bei Anzeichen einer Mutation, die eine gesunde Zelle in eine krebsartige verwandelt, lösen diese kleinen Biocomputer einen "Reset" -Prozess aus, der die Zelle in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt. Biolaborationsprogrammierer von Microsoft haben bereits ein Modell für das Programm Bio Model Analyzer entwickelt , das ein gesundes Zellverhalten emuliert. Es kann mit dem Verhalten einer Zelle nach einer Mutation verglichen werden, um ein Korrekturprogramm zu entwickeln, das später in den intrazellulären DNA-Bioroboter eingebaut wird.

Bio-Modellanalysator



Dies ist nur eine der Studien, die im neuen Microsoft Research-Biolabor durchgeführt werden. Zum Beispiel hat Microsoft auch eine Software entwickelt, die innerhalb weniger Sekunden die Grenzen eines Krebstumors in Bildern umreißt, die nach einer Röntgenuntersuchung erhalten wurden. Zuvor mussten Radiologen diese mühsame Arbeit manuell erledigen. Das Programm vergleicht pixelweise Bilder, die zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen wurden, und zeigt genau, wie stark der Tumor geschrumpft oder gewachsen ist. 3D-Scans von Tumoren aus dem Programm können sogar auf einem 3D-Drucker gedruckt werden, sodass Chirurgen üben können, bevor sie eine komplexe Operation durchführen.

In der Abteilung für Bioinformatik der Biological Computation Group ist ein Team von Microsoft-Biologen und Programmierern zusammengestelltim Jahr 2007 gegründet. Andrew Philips wurde zum Abteilungsleiter ernannt. Er schlägt vor, dass "es in 5-10 Jahren technisch möglich sein wird, ein intelligentes molekulares System zu schaffen, das Krebs [in einem frühen Stadium der Krankheit] erkennen kann".

Schätzungen von Wissenschaftlern sollten mit einiger Vorsicht behandelt werden. Wie treffend sagte Randall Munroe „Technologie, auf die die restlichen 20 Jahre werden für immer eine Technologie , auf die bleiben die 20 Jahre nach links.“



Auf den ersten Blick erscheint es seltsam, dass sich ein Softwareentwickler für medizinische Forschung interessiert. Dies ist jedoch sinnvoll, da Medizin und Informatik längst zu verwandten Disziplinen geworden sind. Es genügt, daran zu erinnern, dass das neuronale Netzwerk von IBM WatsonIch habe gelernt, bestimmte Krankheiten besser zu diagnostizieren als diagnostische Ärzte . Das neuronale Netzwerk von IBM ist Teil des IBM Watson for Onkology-Projekts . Schauen Sie sich nur die Entwicklungen auf dem Gebiet der tragbaren Elektronik an, einschließlich Implantaten, Trackern und verschiedenen Sensoren zur kontinuierlichen Überwachung des Gesundheitszustands und der Vitalfunktionen.

Wissenschaftler glauben, dass „intelligente“ Geräte in Zukunft den Zustand einer Person bis auf zelluläre Ebene ständig überwachen und potenzielle Probleme schnell identifizieren werden. Solche Sensoren vergleichen die Parameter des Körpers mit einer Referenzvorlage. Wenn der Körper von den Vorlagenindikatoren abweicht, sollte er untersucht und normalisiert werden. Nicht-invasive Sensoren können zunächst die körperliche Aktivität, die Qualität und Dauer des Schlafes sowie die Nahrungsaufnahme einer Person erfassen. Sie sammeln diese Statistiken zur Analyse.

Experten sehen die Aussichten für den Einsatz von Berechnungsmethoden zur Behandlung von Krebs eher optimistisch. Eine frühzeitige Diagnose ist der Schlüssel zu allem. "Wenn wir lernen, Krebs zu kontrollieren und zu regulieren, wird er zu einer gewöhnlichen chronischen Krankheit, und dann ist das Problem gelöst." -sagt Dr. Jasmin Fisher von der University of Cambridge. Sie glaubt, dass einige Krebsarten in 5-10 Jahren beseitigt werden können.

Der Wunsch von Microsoft, sich dem Kampf gegen Krebs anzuschließen, ist willkommen. Es ist ein wenig seltsam, dass das Unternehmen die Krankheit mit einem Fehler in der Software vergleicht - und erwartet, sie zu beseitigen. In der Tat haben 35 Jahre Microsoft-Geschichte gezeigt, dass das Unternehmen nicht sehr gut im Kampf gegen Fehler ist.

Übrigens über das Versprechen, Krebs in 5-10 Jahren zu zerstören. Im Jahr 2004 erklärte Bill Gates persönlich, dass Spam in zwei Jahren zerstört werden würde .

Source: https://habr.com/ru/post/de397633/