Ученые хотят создать «цифровой клон» живой клетки. Зачем это нужно и как связано с лечением онкологии

Крупные центры (Инициатива Чана-Цукерберга (CZI), Google DeepMind и Arc Institute) работают над созданием «виртуальной клетки» — цифрового клона живой материи на основе искусственного интеллекта.

Цель — научиться предсказывать поведение клеток. Например, это позволит определить, как раковая опухоль реагирует на терапию, без проведения долгих и дорогих лабораторных экспериментов. В перспективе это может принципиально изменить клеточную биологию. Она станет на 90% вычислительной и лишь на 10% экспериментальной. 

В отличие от старых подходов, когда ученые вручную моделировали все процессы in vitro, новый метод основан на обучении ИИ. Основной источник информации — анализ генной активности  отдельных клеток. Исследователи планируют собрать сведения о миллиардах клеток, чтобы обеспечить ИИ достаточной информацией для обучения.

Пока существующие ИИ-платформы хорошо работают только с теми данными, на которых их обучали, и часто ошибаются при работе с новой информацией. Кроме того, чтобы модели стали более точными, им нужны не только данные о генах, но и другая информация: изображения микроскопов, показывающие различные структуры и взаимодействие частей клетки. 

Создание виртуальных клеток — передний край биологии, но эта идея уже вызвала большой интерес как в академических, так и в промышленных лабораториях по всему миру. Есть и те, кто скептически относится к разработкам. Некоторые специалисты считают, что вокруг идеи много шума, но пока нет конкретных результатов и четкого плана.