美国西北大学开发AI工具,助力破解复杂疾病基因“密码本”

美国西北大学研究团队近日在《美国国家科学院院刊》发表了一项突破性成果,开发出名为TWAVE的生成式人工智能工具,能够从有限基因表达数据中识别复杂疾病的多基因组合,为多靶点疗法和个性化医疗提供新路径。

多基因协同难题的破解
传统全基因组关联研究(GWAS)通常仅能识别单一基因与疾病的关联,而多数复杂疾病(如糖尿病、阿尔茨海默病)由多基因协同作用引发。TWAVE通过生成式AI技术,模拟健康与患病状态下的基因表达差异,定位关键基因群及其相互作用网络。研究团队结合临床试验数据训练模型,使其不仅能识别已知致病基因,还发现了被现有方法忽略的新基因组合。

技术优势与隐私保护
TWAVE的创新性在于其绕过基因序列分析,直接聚焦基因表达水平,既规避了基因隐私问题,又整合了环境因素对疾病的影响。实验验证显示,该工具在不同人群中揭示了同一疾病可能由不同基因组合驱动的现象,为个性化治疗提供了理论依据。

精准医学的加速器
这一进展标志着人工智能在生命科学领域的深度应用。TWAVE通过挖掘基因表达数据中的隐藏关联,有望推动早期诊断和靶向药物开发。研究团队表示,下一步将扩大疾病测试范围,并探索与临床治疗的结合路径。

背景延伸
值得注意的是,西北大学在AI医疗领域持续领先。本月早些时候,其医学院研发的临床级AI放射系统已投入12家医院使用,显著提升影像诊断效率。此次基因研究突破进一步彰显了AI在解决医疗核心问题上的潜力,为全球精准医学发展注入新动力。

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