Ferramentas de IA e Parcerias Avançam a Medicina de Precisão
Pesquisadores de Yale criaram modelos de IA genômica para a medicina personalizada. A Universidade de Liverpool e a BPGbio vão expandir a descoberta de medicamentos com IA por meio da plataforma NAi.
Pesquisadores da Universidade de Yale desenvolveram novas ferramentas de inteligência artificial para a medicina personalizada, enquanto a Universidade de Liverpool lançou uma colaboração com a empresa de biotecnologia BPGbio, com sede em Boston, para acelerar a descoberta de medicamentos e a saúde de precisão impulsionadas por IA.
Em Yale, dois pesquisadores de um laboratório universitário usaram o supercomputador Delta do NCSA para construir ferramentas que levam em conta as variações genéticas individuais. Uma delas, um modelo de linguagem genômica chamado UKBioBERT, foi pré-treinado com variantes genéticas reais de aproximadamente 300 mil indivíduos do UK Biobank. Ao combinar o UKBioBERT com arquiteturas de ponta, os pesquisadores criaram o UKBioFormer e o UKBioZoi para melhorar as previsões de expressão gênica entre indivíduos ou genes. Os modelos são projetados para ajudar os médicos a entender como genes individuais podem afetar o risco de doenças ou a resposta a medicamentos, especialmente para condições como câncer, diabetes, Alzheimer e doenças autoimunes, que são impulsionadas por alterações sutis na expressão gênica. O trabalho foi publicado na npj Artificial Intelligence. Usando os recursos do NCSA, os pesquisadores reduziram o tempo de treinamento de um modelo com 300 genes de mais de um mês para 10 dias.
Um estudante de doutorado do terceiro ano no mesmo laboratório desenvolveu outra ferramenta chamada STORM (Spatial Temporal multi-Omics Representation Model), que usa redes neurais de grafos para integrar localização espacial, temporalidade e vários tipos de dados genéticos em uma única visão. A ferramenta visa iluminar trajetórias de desenvolvimento nos tecidos e pode permitir triagens direcionadas ou intervenções precoces, com potencial aplicação em dados de atlas humano.
Separadamente, a Universidade de Liverpool e a BPGbio anunciaram uma colaboração para acelerar a descoberta de medicamentos usando IA. A parceria, facilitada pelo programa Civic HealthTech Innovation Zone (CHI-Zone) da Universidade de Liverpool, surgiu de uma reunião durante uma missão comercial da Liverpool City Region a Boston em outubro de 2024. O projeto usará técnicas avançadas de IA para analisar dados de saúde em larga escala, incluindo exames de imagem, resultados de laboratório e informações biológicas sobre genes e proteínas, a fim de revelar relações de causa e efeito nos processos de doenças.
A BPGbio expandirá sua plataforma de IA bayesiana NAi por meio da colaboração. A plataforma foi projetada para identificar os fatores subjacentes das doenças, e a parceria visa aumentar sua velocidade, escalabilidade e aplicação na descoberta de medicamentos e na saúde de precisão. Segundo o presidente e CEO da BPGbio, a NAi já ajudou a descobrir alvos de medicamentos viáveis e a avançar novas terapias em oncologia, doença mitocondrial e neurologia. O projeto envolverá uma equipe multidisciplinar de pesquisadores, incluindo especialistas em ciência de dados de saúde pública, inferência bayesiana, proteômica e tradução de IA.
Espera-se que a colaboração crie empregos na região e fortaleça a posição de Liverpool no setor global de tecnologia em saúde. A CHI-Zone é financiada pelo Liverpool City Region Life Sciences Innovation Zone Programme, parte do programa nacional de Zonas de Investimento do Governo.