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AI助攻!MIT、哈佛精準預測細胞蛋白質定位 癌症診斷與新藥研發添利器

國際 寰宇要聞
2025/06/09 15:23
黃惠瑜 文章
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【編譯黃惠瑜/綜合外電】蛋白質若在細胞中跑錯位置,恐引發癌症、阿茲海默症等多種疾病。然而,單一人類細胞內約有7萬種蛋白質與其變異體,科學家礙於每次實驗僅能檢測少數幾種,手動定位極其困難。如今,美國麻省理工學院(MIT)、哈佛大學(Harvard University)研究團隊開發出全新的人工智慧(AI)技術,能精準預測人體細胞內幾乎所有蛋白質的位置,未來可望在疾病診斷與新藥開發上,帶來巨大幫助。

細胞示意圖。AI生成 zoomin
細胞示意圖。AI生成

麻省理工學院新聞網(MIT News)近期報導,MIT與哈佛大學研究團隊聯手開發新的AI運算方法,能預測任何蛋白質在任何人類細胞株中的位置,甚至包含模型在訓練時從未見過的蛋白質與細胞株。這項突破性研究已在著名生物科學期刊《自然-方法》(Nature Methods)發表。

這項新技術比許多基於AI偵測的方法更進一步,能將蛋白質定位到單一細胞的層級。以往的技術或研究,在預測或描述蛋白質在細胞中的位置時,只能給出一個概括性的、平均的結果。

運用這項新技術的單一細胞定位能力,可望能在經過治療後的癌細胞中,精準找出其中特定蛋白質的位置。

研究人員結合了蛋白質語言模型(protein language model)和一種特殊的電腦視覺模型,捕捉關於蛋白質和細胞的細節。最終,使用者會收到一張細胞圖像,上面會有一個標示區塊,指出模型預測的蛋白質所在位置。

一個蛋白質的定位能標示自身的功能狀態,若蛋白質跑到細胞中錯誤的位置,就可能導致疾病,例如癌症、阿茲海默症、纖維性囊腫等多種疾病。這項新技術將能幫助研究人員和臨床醫師更有效的診斷疾病,或找出藥物標靶。

MIT計算機與系統生物學博士生、同時也是這篇研究論文的共同主要作者曹奕同 (Yitong Tseo,音譯) 表示:「你可以在電腦上進行這些蛋白質定位實驗,而且不需要動用到任何實驗室的設備,希望這樣能節省數個月的時間。雖然你仍需要驗證模型的預測結果,但這項技術可以充當初步篩選實驗內容的工具。」

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# 蛋白質 # 癌症 # 阿茲海默症 # MIT # 哈佛大學 # AI