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AI向癌症发起猛攻,4000种抗癌药虚拟试杀!谷歌Gemma下载破10亿

来源:丹巴新文网
AI向癌症发起猛攻,4000种抗癌药虚拟试杀!谷歌Gemma下载破10亿

新智元报道

谷歌DeepMind宣布Gemma开源「全家桶」又创下新成就,

累计下载量首次突破十亿。

自2024年2月发布以来,

仅用两年半时间便达成这一目标。

目前,全球开发者利用Gemma,

创建了逾十万种衍生版本,

这些变体已应用于NASA卫星,

并有超过一亿部手机接入。

Gemmaverse的生态建设正迎来高速发展期。

AI助力抗癌研究

4000种药物虚拟筛选

AI在对抗癌症领域取得新进展。

Gemma的众多应用案例中,

一个引人注目的是AI参与探索癌症治疗新机制。

就在此前,

Moderna与默沙东联手借助AI进行癌症治疗,

引发广泛关注。

今年1月,谷歌便通过Gemma介入此事。

DeepMind、谷歌Research及耶鲁大学团队,

基于Gemma打造出Cell2Sentence-Scale 27B模型,

简称C2S-Scale。

论文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.04.14.648850v4

C2S-Scale的核心功能是将细胞转化为简短描述。

癌症免疫治疗长期面临「冷肿瘤」难题。

通俗而言,免疫细胞识别异常细胞,

依靠后者主动展示内部蛋白碎片,

即「抗原呈递」。

该过程需借助MHC-I分子作为展示平台。

「冷肿瘤」的特点就是不展示碎片。

结果,免疫细胞无法发现异常,

即使使用高效免疫治疗药物也难以奏效。

干扰素作为免疫系统的警报信号,

在肿瘤微环境中往往含量极低。

研究团队向C2S-Scale提出挑战:

寻找一种药物,它不直接发出警报,

但能在微弱警报信号存在时将其放大,

促使细胞主动展示碎片。

实现这一目标极具挑战性。

C2S-Scale的独到之处在于其转换方法。

单细胞测序数据原本是复杂的高维向量,

人类和语言模型均难以解读。

该模型将基因按活跃度从高到低排序,

排成序列,形成由基因名构成的句子,

将细胞信息转化为文本形式。

这种方法无需修改Gemma结构,

即可直接理解细胞特征。

此外,模型还能处理论文摘要、细胞元数据等文字信息。

这是首次在同一模型中实现这些数据处理。

论文的关键设计是双上下文虚拟筛选。

C2S-Scale在两个平行场景中进行模拟实验。

场景A(免疫阳性环境):使用真实患者肿瘤样本,

环境中存在干扰素信号。

场景B(免疫中性环境):采用培养细胞系数据,

无干扰素活动。

将4000多种药物分别置于这两个场景中测试。

要寻找的是仅在场景A起作用、

在场景B无影响的药物。

C2S-Scale筛选出的候选药物中,仅有10%-30%曾在文献记载中出现过。

其余超过七成,与筛选目标无已知关联。

最终选定的药物是silmitasertib(代号CX-4945),

一种CK2激酶抑制剂。

模型标注该药物具有「context split」特性:

在场景A效果显著,而在场景B几乎无效。

论文指出,C2S-Scale提出了一个全新可证伪的假设。

活细胞实验确认有效性

理论假设需要通过实验验证。

研究团队采用人源活细胞进行实验,

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