您现在的位置是:首页 >专题 > 2020-01-07 18:36:18

研究人员验证了负责ALS的五个新基因

巴罗神经病学研究所的研究人员已经完成了其他实验,这些实验验证了与肌萎缩性侧索硬化症(ALS)(也称为Lou Gehrig病)相关的五个新基因的鉴定。通过五种不同方法验证的新研究结果已发表在《神经病理学学报》上的全文中,以验证该项目中的早期发现。

ALS是一种致命的神经系统疾病,无药可治,几乎没有治疗方法,对全世界220,000多名患者造成了影响1。负责这项研究的Robert Bowser博士领导了位于巴罗的Gregory W. Fulton ALS研究中心,该中心位于圣约瑟夫神学院(Dignity Health)医院和医学中心,被认为是世界领先的神经科学中心之一。

Bowser博士的团队使用了IBM Watson Health提供的技术,包括Watson for Drug Discovery,这是一个新颖的研究平台,利用了超过2800万条MEDLINE摘要和其他数据源的文本。该解决方案采用先进的自然语言处理,机器学习和预测分析功能,以识别基因,蛋白质,药物和疾病之间的新关系。

“对我们先前发现的进一步验证和扩展是令人兴奋的,因为在这种性质的研究中,时间至关重要”,美国顶级ALS研究人员之一鲍瑟博士说。“我们本来可以单独研究1,500种蛋白质和基因,但是这样做花了我们更长的时间。这些发现激发了人们希望,借助这项技术,我们有朝一日能够找到新的,更有效的ALS治疗方法。”

这项研究很重要,因为它展示了人工智能算法加速湿实验室研究发现的能力。它还提供了进一步的证据,证明RNA代谢在ALS中起重要作用。

已经有30多个基因与ALS相关联,并且11个编码RNA结合蛋白的基因中的突变导致了家族形式的ALS。这些RNA结合蛋白在每个细胞的DNA内编码的基因如何转化为执行细胞内所有功能的蛋白质方面起着至关重要的作用。这些蛋白质的改变可导致RNA代谢改变,并在运动神经元内产生毒性蛋白聚集物,从而导致运动功能障碍,并最终导致瘫痪和死亡。

一个人的DNA编码超过1,500种RNA结合蛋白,尚不清楚其他RNA结合蛋白是否可能导致ALS。由于我们的基因组中编码了如此多的RNA结合蛋白,因此检查所有这些RNA结合蛋白所需的成本和时间令人望而却步。Barrow实验室研究了IBM Watson for Drug Discovery是否可以通过帮助科学家将研究重点放在Watson排名较高并预计会在ALS中改变的蛋白质上来加速鉴定与ALS相关的其他RNA结合蛋白。

Bowser博士及其团队提供了11种具有已知突变的可导致ALS的RNA结合蛋白的清单。Watson for Drug Discovery使用2800万份MEDLINE摘要中的蛋白质列表和交叉参考医学文献来对我们基因组编码的所有其他1,500种RNA结合蛋白进行排序,以尝试鉴定与ALS相关的新RNA结合蛋白。

Barrow团队使用五种不同方法验证了前10种RNA结合蛋白,包括使用患者组织样品和分化为运动神经元的患者衍生干细胞。他们还检查了列表底部附近的一小组较小的RNA结合蛋白,以证明列表底部未发现前10位检测到的任何变化,证明了Watson for Drug Discovery正确预测RNA的能力与ALS连接的结合蛋白。

结果是具有开创性的-艰苦的过程本来需要花费研究人员数年的时间才在几个月内完成。

前10名候选者中有8名已成功通过验证,并显示ALS发生了改变。这些基因中的五个从未在ALS中进行过检查,这表明IBM的人工智能平台可以预测与此疾病相关的新基因和蛋白质。列表底部的RNA结合蛋白在ALS中没有改变。

通过加速细胞生物学研究,科学家希望加快ALS的新疗法的发现。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。

相关文章