{"id":13921,"date":"2023-10-02T14:43:45","date_gmt":"2023-10-02T13:43:45","guid":{"rendered":"https:\/\/telecomkh.info\/?p=13921"},"modified":"2023-10-02T14:43:45","modified_gmt":"2023-10-02T13:43:45","slug":"fujitsu-y-la-universidad-medica-y-odontologica-de-tokio-aprovechan-el-superordenador-mas-rapido-del-mundo-y-la-tecnologia-de-ia-para-el-descubrimiento-cientifico-con-el-fin-de-arrojar-luz-sobre-la-res","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/telecomkh.info\/?p=13921","title":{"rendered":"Fujitsu y la Universidad M\u00e9dica y Odontol\u00f3gica de Tokio aprovechan el superordenador m\u00e1s r\u00e1pido del mundo y la tecnolog\u00eda de IA para el descubrimiento cient\u00edfico con el fin de arrojar luz sobre la resistencia a los medicamentos en el tratamiento del c\u00e1ncer"},"content":{"rendered":"

Fujitsu y la Universidad M\u00e9dica y Dental de Tokio (TMDU) han anunciado una nueva tecnolog\u00eda que utiliza la IA para descubrir nuevos mecanismos causales de resistencia a los medicamentos en los tratamientos contra el c\u00e1ncer a partir de datos cl\u00ednicos<\/strong><\/p>\n

Aprovechando el superordenador m\u00e1s r\u00e1pido del mundo \u00abFugaku\u00bb(1), la nueva tecnolog\u00eda permite calcular a gran velocidad 20.000 variables de datos en un solo d\u00eda y descubrir relaciones causales hasta ahora desconocidas relacionadas con la resistencia a los f\u00e1rmacos en las c\u00e9lulas cancerosas a partir de 1.000 billones de posibilidades diferentes.
\nFujitsu y TMDU aplicaron esta tecnolog\u00eda a los datos del nivel de expresi\u00f3n de los genes(2) obtenidos de l\u00edneas celulares de c\u00e1ncer para analizar la resistencia a los f\u00e1rmacos(3) contra el c\u00e1ncer, y lograron extraer un nuevo mecanismo causal de un gen previamente desconocido que sugiere una causa de resistencia a los f\u00e1rmacos contra el c\u00e1ncer de pulm\u00f3n. Se espera que la nueva tecnolog\u00eda contribuya a acelerar el descubrimiento de f\u00e1rmacos y la realizaci\u00f3n de terapias contra el c\u00e1ncer individualizadas para cada paciente.
\nLa tecnolog\u00eda se desarroll\u00f3 en el marco del tema \u00abelucidaci\u00f3n de la causa y la diversidad del c\u00e1ncer mediante el an\u00e1lisis de datos a gran escala y la tecnolog\u00eda de IA\u00bb, una iniciativa apoyada por la TMDU, la Universidad de Kioto y Fujitsu como parte del programa de aceleraci\u00f3n de logros del superordenador Fugaku(4).<\/p>\n

Antecedentes<\/strong>
\nAunque un paciente reciba una terapia farmacol\u00f3gica dirigida(5) contra el c\u00e1ncer, la aparici\u00f3n de c\u00e9lulas cancerosas resistentes a los f\u00e1rmacos representa una amenaza constante para la remisi\u00f3n completa. Sin embargo, el mecanismo por el que ciertos c\u00e1nceres se hacen resistentes a los f\u00e1rmacos sigue sin estar claro, y los investigadores siguen trabajando en nuevos m\u00e9todos de an\u00e1lisis que arrojen luz sobre c\u00f3mo las c\u00e9lulas que tienen m\u00faltiples mutaciones conductoras(6) adquieren resistencia a los f\u00e1rmacos. En el desarrollo de f\u00e1rmacos y en los ensayos cl\u00ednicos que implican el reposicionamiento de los mismos(7), es importante identificar a los pacientes en los que se prev\u00e9 que los f\u00e1rmacos tengan efecto. Sin embargo, la eficacia de los f\u00e1rmacos puede diferir seg\u00fan el \u00f3rgano y el individuo y las variaciones en la expresi\u00f3n de los genes, y el n\u00famero de patrones que combinan los niveles de expresi\u00f3n de m\u00faltiples genes supera los 1.000 billones(8). Por tanto, una b\u00fasqueda exhaustiva de los 20.000 genes del genoma humano llevar\u00eda m\u00e1s de 4.000 a\u00f1os con un ordenador convencional, y encontrar formas de acelerar el proceso representa un reto importante.<\/p>\n

Tecnolog\u00eda reci\u00e9n desarrollada<\/strong>
\nFujitsu implement\u00f3 algoritmos condicionales y causales paralelos para maximizar el rendimiento computacional con el superordenador Fugaku, con el fin de analizar el genoma humano en un plazo necesario para la investigaci\u00f3n pr\u00e1ctica. Utilizando la tecnolog\u00eda de IA \u00abWide Learning\u00bb(9) de Fujitsu para extraer combinaciones de genes potenciales relacionados con la aparici\u00f3n de la resistencia a los medicamentos bas\u00e1ndose en la informaci\u00f3n estad\u00edstica, Fujitsu desarroll\u00f3 una novedosa tecnolog\u00eda que permite realizar una b\u00fasqueda exhaustiva en un d\u00eda.<\/p>\n

Resultados<\/strong>
\nComo resultado de la ejecuci\u00f3n de los datos del portal Dependency Map (DepMap)(10) mediante esta tecnolog\u00eda en el superordenador Fugaku, Fujitsu y TMDU pudieron buscar en todo el genoma humano las condiciones y la causalidad en un solo d\u00eda y determinar los genes que causan resistencia a los f\u00e1rmacos utilizados para tratar el c\u00e1ncer de pulm\u00f3n(11).<\/p>\n

El profesor Seiji Ogawa, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Kioto, dijo que \u00abTecnolog\u00edas prometedoras como la de Fujitsu para el descubrimiento cient\u00edfico (\u00abWide Learning\u00bb) pueden contribuir alg\u00fan d\u00eda al descubrimiento de biomarcadores, que representan un \u00e1rea de creciente inter\u00e9s en el desarrollo de f\u00e1rmacos. La clave del \u00e9xito del desarrollo de nuevos f\u00e1rmacos es identificar a los pacientes que se espera que se beneficien de los nuevos medicamentos y realizar ensayos cl\u00ednicos. Si se conoce el marcador que predice qui\u00e9n se beneficiar\u00e1 del f\u00e1rmaco, se puede reducir considerablemente el coste de los ensayos cl\u00ednicos y aumentar la probabilidad de \u00e9xito al realizar ensayos cl\u00ednicos individuales. Desde este punto de vista, se espera que los fabricantes de productos farmac\u00e9uticos y otros est\u00e9n muy interesados en esta tecnolog\u00eda. El hecho de que se haya implantado con Fugaku tambi\u00e9n ha aumentado las expectativas.\u00bb<\/p>\n

Planes de futuro<\/strong>
\nDe cara al futuro, Fujitsu y TMDU llevar\u00e1n a cabo un an\u00e1lisis exhaustivo y de varios niveles que combine diversos datos, incluidos los del eje temporal y los de la localizaci\u00f3n, con el objetivo de acelerar la investigaci\u00f3n m\u00e9dica, incluso en el campo de la eficacia de los medicamentos, as\u00ed como para arrojar luz sobre las causas del c\u00e1ncer.
\nFujitsu y TMDU tambi\u00e9n colaborar\u00e1n en la investigaci\u00f3n experimental en los campos del descubrimiento de f\u00e1rmacos y la medicina. La TMDU seguir\u00e1 utilizando la tecnolog\u00eda desarrollada en esta investigaci\u00f3n para promover la investigaci\u00f3n de estrategias para enfermedades intratables como el c\u00e1ncer.
\nAdem\u00e1s de la atenci\u00f3n m\u00e9dica, Fujitsu utilizar\u00e1 la nueva tecnolog\u00eda para resolver retos en diversos campos, como el marketing, las operaciones de sistemas y la fabricaci\u00f3n.<\/p>\n

Agradecimientos<\/strong>
\nEsta investigaci\u00f3n se llev\u00f3 a cabo como parte del Programa de Aceleraci\u00f3n de Logros Fugaku del Ministerio de Educaci\u00f3n, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnolog\u00eda \u00abComprender el origen y la diversidad del c\u00e1ncer mediante el an\u00e1lisis de datos a gran escala y las tecnolog\u00edas de inteligencia artificial\u00bb (JPMXP 1020200102). Una parte de la investigaci\u00f3n se llev\u00f3 a cabo con los recursos computacionales del superordenador Fugaku (n\u00famero: hp 200138, hp 210167).<\/p>\n

Notas<\/strong>
\n[1] Superordenador \u00abFugaku\u00bb :
\nUn ordenador instalado en el RIKEN como sucesor del superordenador \u00abK\u00bb. Desde junio de 2020 hasta el 3 de noviembre, ocup\u00f3 el primer puesto en 4 categor\u00edas del ranking de superordenadores durante 4 a\u00f1os consecutivos. El 9 de marzo de 2021 comenz\u00f3 a funcionar a pleno rendimiento.
\n[2] Nivel de expresi\u00f3n gen\u00e9tica :
\nCantidad de ARN copiado del ADN (el mismo \u00e1cido nucleico que el ADN sintetizado por transcripci\u00f3n utilizando algunas secuencias de ADN como plantillas).
\n[3] Resistencia a los medicamentos :
\nFen\u00f3meno en el que el efecto de un f\u00e1rmaco se debilita durante su administraci\u00f3n.
\n[4] Programa de aceleraci\u00f3n de logros del superordenador Fugaku :
\nPrograma iniciado en mayo de 2020 por el Ministerio de Educaci\u00f3n, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnolog\u00eda con el objetivo de lograr resultados tempranos.
\n[5] F\u00e1rmaco dirigido :
\nF\u00e1rmaco dise\u00f1ado para actuar \u00fanicamente sobre la mol\u00e9cula (prote\u00edna, gen, etc.) que causa la enfermedad.
\n[6] Mutaciones conductoras:
\nUna mutaci\u00f3n gen\u00e9tica que provoca directamente el desarrollo o la progresi\u00f3n del c\u00e1ncer.
\n[7] Reposicionamiento de f\u00e1rmacos:
\nLa aplicaci\u00f3n de medicamentos existentes desarrollados y aprobados para el tratamiento de una enfermedad al tratamiento de otra enfermedad.
\n[8] M\u00e1s de 1.000 billones :
\nIncluso si el nivel de expresi\u00f3n de cada gen se restringe a una combinaci\u00f3n de 50 genes principales que se sabe que est\u00e1n relacionados con el c\u00e1ncer y el nivel de expresi\u00f3n de cada gen se clasifica en 2 categor\u00edas (por ejemplo, expresi\u00f3n g\u00e9nica \u00abalta\u00bb o \u00abbaja\u00bb), el n\u00famero de condiciones es de 2 a la potencia de 50, lo que supera los 1.000 billones.
\n[9] Wide Learning :
\nSitio oficial \u00ab\u00a1Hola, Wide Learning!\u00bb
\n[10] Mapa de dependencia (DepMap) :
\nDatos sobre la sensibilidad y la resistencia de unos 4.500 f\u00e1rmacos a unas 600 l\u00edneas celulares de c\u00e1ncer diferentes, proporcionados por el Instituto Broad estadounidense. Se incluye informaci\u00f3n sobre las mutaciones de las l\u00edneas celulares de c\u00e1ncer y datos de expresi\u00f3n de todos los genes.
\n[11] Fujitsu y TMDU analizaron los datos de expresi\u00f3n g\u00e9nica del DepMap de aproximadamente 300 l\u00edneas celulares de c\u00e1ncer, los datos de sensibilidad y resistencia del Gefitinib (f\u00e1rmaco molecularmente dirigido utilizado para tratar el c\u00e1ncer de pulm\u00f3n y otros tipos de c\u00e1ncer), y buscaron exhaustivamente las condiciones y los mecanismos de las l\u00edneas celulares de c\u00e1ncer que no responden al Gefitinib. Fujitsu y TMDU identificaron condiciones en las que los niveles de expresi\u00f3n de tres factores de transcripci\u00f3n (genes que controlan la transcripci\u00f3n de genes (s\u00edntesis de ARN)), ZNF516, E2F6 y EMX1, eran bajos. En las l\u00edneas celulares de c\u00e1ncer de pulm\u00f3n que cumpl\u00edan estas condiciones, se descubri\u00f3 un mecanismo desencadenado por los factores de transcripci\u00f3n SP7 y PRRX1 como posibles causas adicionales de la resistencia a los f\u00e1rmacos en las c\u00e9lulas cancerosas (v\u00e9ase la imagen de referencia).<\/p>\n

Arriba, infograf\u00eda cortes\u00eda de Fujitsu<\/em><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Fujitsu y la Universidad M\u00e9dica y Dental de Tokio (TMDU) han anunciado una nueva tecnolog\u00eda que utiliza la IA para descubrir nuevos mecanismos causales de resistencia a los medicamentos en los tratamientos contra el c\u00e1ncer a partir de datos cl\u00ednicos Aprovechando el superordenador m\u00e1s r\u00e1pido del mundo \u00abFugaku\u00bb(1), la nueva tecnolog\u00eda permite calcular a gran … <\/p>\n

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