NVIDIA, genom analizini daha hızlı ve ucuz hale getirdi

Ana sayfa / Popüler Bilim

NVIDIA ve Harvard‘dan bilim insanları, genetik araştırmada büyük bir atılım yaptı. Araştırmacılar nadir ve tek hücreli deneyleri çalıştırmak için gereken süreyi ve maliyeti önemli ölçüde azaltabilen derin öğrenme araç seti geliştirdiler.

Nature Communications‘da yayınlanan bir araştırmaya göre, AtacWorks adını alan araç seti, NVIDIA‘nın Tensor Core GPU‘ları sayesinde sadece yarım saatte iki günden fazla süren bir süreç olan bütün genom üzerinde çıkarım yapabiliyor.

AtacWorks onlarca hücreyi kullanarak aynı sonuçları elde edebiliyor

AtacWorks, sağlıklı ve hastalıklı hücrelerin genomundaki açık alanları bulmak için tasarlanmış, köklü bir yöntem olan ATAC-seq ile çalışıyor. Bu “açık alanlar”, bir kişinin DNA‘sının belirli işlevlerini belirlemek ve etkinleştirmek için kullanılan alt bölümleri olarak ifade ediliyor. Bu kısmın bir kişinin genomunun, Alzheimer hastalığı, kalp hastalığı veya kanseri olup olamayacağına dair bilim insanlarına işaret verebilen kısmı olduğu belirtiliyor.

ATAC-sec genellikle on binlerce hücrenin analizini gerektirir. Ancak AtacWorks onlarca hücreyi kullanarak aynı sonuçları elde edebilir. Araştırmacılar ayrıca AtacWorks‘ü, tipik olarak geleneksel yöntemler kullanılarak incelenemeyen alt tipler olan kırmızı ve beyaz kan hücreleri üreten bir kök hücre veri kümesine de uyguladılar. Ancak AtacWorks ile sırasıyla beyaz kan hücreleri ve kırmızı kan hücreleriyle ilişkili DNA‘nın ayrı parçalarını belirleyebildiler.

Genomu daha hızlı ve daha ucuz analiz etme yeteneğinin, belirli hastalıklara yol açabilecek spesifik mutasyonları veya biyobelirteçleri belirlemede uzun bir yol kat edeceği ön görülüyor. Araştırmacıların hastalığın nasıl çalıştığını anlamalarına yardımcı olacağı düşünülen yeteneğin ilaç keşfine bile yardımcı olması bekleniyor.

NVIDIA araştırmacısı ve makalenin baş yazarı Avantika Lal, araştırma ile yaptığı açıklamada konuya şöyle değindi;

“Çok nadir hücre türleri söz konusu olduğunda, DNA’larındaki farklılıkları mevcut yöntemleri kullanarak incelemek mümkün değil. AtacWorks, yalnızca kromatin erişilebilirlik verilerini toplama maliyetini düşürmeye yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda ilaç keşfi ve teşhisinde yeni olanaklar da açabilir.”