La Universidad Médica y Dental de Tokio (TMDU) y Fujitsu Laboratories Limited ha logrado acortar el período de cálculo para el análisis de la red genética del cáncer, con la supercomputadora más rápida del mundo y una tecnología inteligencia artificial explicable, es decir, aquella cuyos resultados se aplican a soluciones de forma que comprensible por las personas.
Hasta ahora, con las supercomputadoras disponibles en las universidades, se tardaba varios meses en extraer las estructuras de red que representaban el comportamiento de los genes que probablemente estuvieran relacionados con el estado de enfermedad del cáncer y en predecir su estado.
Este periodo de meses suponía "dificultades" a los investigadores que trabajaban para descubrir nuevos mecanismos de cáncer, ya que "no podían ser comprendidos a nivel genético individual e incorporar estos hallazgos a la investigación".
Con este proyecto, en menos de un día, se ha completado la estimación de la red que representa la relación de influencia entre los genes y la predicción de su relación con la infiltración y la metástasis basada en los genes con grandes probabilidades de estar implicados en el desarrollo del cáncer.
Para ello, Fujitsu ha empleado su tecnología deep tensor, que deriva nuevos conocimientos de los datos de la estructura de los gráficos que muestran las conexiones entre las personas y las cosas.
Estos datos, que forman parte del proyecto promovido por el Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón, han sido procesados por Fugaku, la supercomputadora que fue desarrollada conjuntamente por RIKEN y la multinacional nipona.
Próximos pasos
En el futuro, la TMDU y Fujitsu Laboratories seguirán arrojando luz sobre la captura de las causas y la diversidad del cáncer, así como contribuyendo a la mejora de la competitividad industrial acelerando el uso de la supercomputadora Fugaku en el campo de la IA, señalan en un comunicado ambas entidades.
Así, aplicarán el análisis de secuencias de alta velocidad de Fugaku y el análisis de redes utilizando la tecnología del Deep Tensor a los datos de observación, incluyendo una enorme cantidad de información genética llamada ARN no codificante, que fue descubierta recientemente.
"Los resultados serán traducidos de manera que puedan ser entendidos por los usuarios con una IA explicable, ayudando a lograr algunas de las investigaciones sobre el cáncer más avanzadas del mundo", aseguran desde Fujitsu.
El cuerpo humano contiene decenas de trillones de células, cada una de las cuales almacena el genoma, el programa de la vida. El cáncer es un grupo extremadamente complejo de células que han sufrido mutaciones y anormalidades en sus genomas.
En investigaciones recientes, el análisis del genoma del cáncer en todos los tipos ha revelado un nuevo mecanismo de carcinogénesis en el que las mutaciones promueven sinérgicamente el desarrollo de la enfermedad. Comprender cómo se desarrollan y adquieren diversidad representa un desafío crítico para los investigadores médicos.
En abril de 2020, esta universidad de Tokio estableció el Centro de Ciencia de Datos M&D como base para la ciencia de datos en medicina y odontología, con el objetivo de crear uno de los principales centros de ciencia de salud del mundo.
Para aplicar los hallazgos del Centro a los ensayos clínicos y desplegarlos en el mundo real, la TMDU planea establecer un sistema que genere conocimientos útiles para la investigación a partir de grandes cantidades de datos utilizando la IA.
En colaboración con los Laboratorios de Fujitsu, está recogiendo grandes cantidades de datos detallados y exhaustivos, obtenidos mediante la última tecnología de observación y avanzando en el análisis de secuencias de alta velocidad y de redes mediante la tecnología de inteligencia artificial con el superordenador Fugaku.