Skip to main content
Grafische Darstellung: Gene, Chromosomen
Foto:smx12/shutterstock.com

Deep Learning identifiziert 165 neue Krebsgene

Wenn Krebszellen außer Kontrolle geraten, sind in aller Regel DNA-Veränderungen in Krebsgenen daran schuld. Doch einige Krebsarten entstehen bereits bei nur sehr wenigen mutierten Genen. In diesen Fällen führen andere, wenig verstandene Ursachen zur Erkrankung.

Ein Forschungsteam vom Max-Planck-Institut für molekulare Genetik in Berlin und das Institut für Computational Biology des Helmholtz Zentrums München hat nun einen neuen Algorithmus entwickelt, der mit Hilfe von maschinellem Lernen 165 zuvor unbekannte Krebsgene identifizierte. Von diesen Genen sind längst nicht alle mutiert – die neu entdeckten Gene stehen jedoch alle in engem Austausch mit bereits bekannten Krebsgenen. Überdies sind sie überlebenswichtig für Tumorzellen, wie sich im Zellkulturexperiment herausstellte.

Das auf den Namen „EMOGI“ getaufte Programm kann auch erklären, welche zellulären Zusammenhänge jedes der identifizierten Gene zu einem Krebsgen machen. Dazu kombiniert das Programm zehntausende Datensätze aus Patientenproben. Diese enthalten neben Sequenzdaten mit Mutationen auch Informationen über DNA-Methylierungen, die Aktivität einzelner Gene und Interaktionen von Proteinen, die an zellulären Signalwegen beteiligt sind. Ein Deep-Learning-Algorithmus erkennt in diesen Daten die Muster und molekularen Gesetzmäßigkeiten, die zu Krebs führen. So wurden z. B. Gene identifiziert, deren Sequenz bei Krebs meist unverändert bleibt, die jedoch trotzdem für den Tumor unverzichtbar sind, weil sie beispielsweise die Energiezufuhr regulieren.
In der Klinik helfen diese Daten für Erkrankte die jeweils beste Therapie zu finden – also die wirksamste Behandlung mit den wenigsten Nebenwirkungen. Zudem lässt sich anhand der molekularen Eigenschaften eine Krebserkrankung schon frühzeitig erkennen.

Referenz:
MPIMG Berlin, Helmholtz Zentrum München
Integration of Multi-Omics Data with Graph Convolutional Networks to Identify New Cancer Genes and their Associated Molecular Mechanisms, Nature Mach Intell 2021;

https://www.nature.com/articles/s42256-021-00325-y

#krebs #krebsgene #deeplearning #tumor #methylierung #mutation #multiomics #medizin #medimpressions

Fotocredit: Canva

  • Autor

    Dr. Rosalia Rutter

    Medizinjournalistin

    Dr. Rosalia Rutter ist eine freie Medizinjournalistin mit einem Studium der Ernährungswissenschaften und Biochemie an der Universität Wien. Sie verfügt über langjährige Expertise im Verfassen medizinischer Inhalte.

Zum Artikel: Magnesium und besserer Schlaf

Magnesium und Schlaf: Kann das Mineral die Schlafqualität verbessern?

Magnesium soll das Einschlafen erleichtern und für erholsameren Schlaf sorgen. Besonders Magnesiumbisglycinat und Magnesium-L-Threonat werden dafür beworben. Doch wie gut ist die Wirkung belegt? Was über die verschiedenen Formen, die Dosierung und den Einnahmezeitpunkt bekannt ist, erfahren Sie hier.

Zum Artikel: Frau mit White-Nose-Box

White Noise zum Einschlafen: Hilft weißes Rauschen wirklich?

White Noise soll störende Geräusche überdecken und das Einschlafen erleichtern. Doch hilft weißes Rauschen tatsächlich beim Schlafen? Was Studien zu White Noise, Pink Noise und anderen Hintergrundgeräuschen zeigen – und warum gleichmäßiges Rauschen nicht für alle die beste Wahl ist.

Zum Artikel: Frau mit leichtem Übergewicht vor einer Waage

Antidepressiva und Gewichtszunahme: Welche Medikamente das Gewicht beeinflussen

Antidepressiva gehören zu den wichtigsten Medikamenten zur Behandlung von Depressionen und kommen auch bei anderen psychischen Erkrankungen zum Einsatz. Je nach Wirkstoff können sie sich unterschiedlich auf Appetit, Stoffwechsel und Körpergewicht auswirken.

Zum Artikel: Mouth Taping: Frau mit Mundpflaster beim Schlafen

Mouth Taping: Hilft das Abkleben des Mundes beim Schlafen wirklich?

Mouth Taping soll die Nasenatmung fördern, Schnarchen reduzieren und den Schlaf verbessern. Bekannt wurde die Methode vor allem durch Social Media und prominente Anhänger. Doch wie gut sind diese Effekte wissenschaftlich belegt? Und welche Risiken kann das Abkleben des Mundes in der Nacht haben?