Новый инструмент раскрывает невидимые сети внутри рака
Испанские исследователи создали открытую платформу RNACOREX, которая выявляет регуляторные сети генов, связанные с выживаемостью при раке, и объясняет их так же точно, как сложные ИИ-модели, но без «чёрного ящика»
Короткое резюме
Учёные из Института науки о данных и искусственного интеллекта Университета Наварры (Испания) разработали открытое программное обеспечение RNACOREX, предназначенное для построения и анализа регуляторных сетей генов в раковых опухолях. Инструмент интегрирует данные экспрессии генов из реальных образцов (например, из международного консорциума TCGA) с курируемой информацией из биологических баз данных, чтобы ранжировать наиболее значимые взаимодействия между молекулами, такими как микроРНК (miRNA) и матричные РНК (mRNA). Это позволяет создавать интерпретируемые молекулярные «карты», которые помогают понять, как гены взаимодействуют внутри опухоли и как эти сети связаны с клиническими исходами, включая выживаемость пациентов.
Протестированный на данных по 13 типам рака (включая рак груди, лёгкого, желудка и меланому), RNACOREX продемонстрировал точность прогноза выживаемости, сопоставимую с современными сложными моделями искусственного интеллекта. Ключевое отличие — способность предоставлять понятные, интерпретируемые объяснения, раскрывающие конкретные молекулярные взаимодействия, лежащие в основе прогноза. Это преодолевает проблему «чёрного ящика», характерную для многих ИИ-систем, и позволяет исследователям генерировать новые гипотезы о механизмах прогрессирования рака, а также выявлять потенциальные биомаркеры и мишени для терапии.
RNACOREX распространяется как открытое программное обеспечение на GitHub и PyPI, что делает его доступным для лабораторий по всему миру. Разработчики продолжают расширять его функционал, добавляя анализ сигнальных путей и новые слои молекулярных взаимодействий. Цель проекта — создать инструмент, который не только предсказывает исход, но и полноценно объясняет биологические механизмы роста опухоли, способствуя развитию персонализированной и точной онкологической медицины на стыке биомедицины, науки о данных и ИИ.
Интерпретируемость наравне с точностью ИИ
RNACOREX предсказывает выживаемость пациентов с раком с точностью, сравнимой с передовыми моделями ИИ, но при этом предоставляет понятные объяснения, раскрывающие конкретные молекулярные взаимодействия (miRNA-mRNA), лежащие в основе прогноза
Построение биологически значимых сетей
Инструмент интегрирует реальные данные экспрессии генов с курируемыми базами знаний для построения регуляторных сетей, отсеивая ложные сигналы и выделяя наиболее релевантные для заболевания взаимодействия
Универсальность для различных типов рака
Платформа успешно протестирована на данных по 13 различным типам опухолей из консорциума TCGA, показав способность выявлять общие и специфические молекулярные паттерны
Открытый доступ для ускорения исследований
RNACOREX распространяется как открытое ПО, что позволяет лабораториям легко внедрять его в рабочий процесс для приоритизации новых биологических мишеней и гипотез, ускоряя онкологические исследования
Текст сгенерирован с использованием ИИ
