DNA’ya hücre bağlamını eklemek

Aynı DNA değişimi, farklı hücrelerde farklı sonuçlar doğurabilir. AlphaGenome 2’nin araştırmacıya sunduğu önemli yenilik, bu bağlamı sorunun içine yerleştirmesi. Google DeepMind’ın 11 Kasım’da açtığı model, bir milyon harflik DNA dizisinin yanında hedef dokuyu, hücre türünü veya hücrenin durumunu alıyor. Böylece genetik bir değişimi incelerken hangi biyolojik ortamın kastedildiği açıkça tanımlanabiliyor. Araştırmacının elindeki tek hücre gen etkinliği verisi de bu koşulu oluşturabiliyor.[1]

Bu tasarımın yararı, gen ile hastalık arasına daha isabetli bir deney sorusu yerleştirmesinde. Açıklamadaki ETS2 örneğinde ekip, bağırsak bağışıklık hücrelerinde etkisi önceden deneyle gösterilmiş bir değişimi yeniden hesaplıyor. Burada değerli olan, bütün dokular için tek bir sonuç aramak yerine ilgili hücredeki gen etkinliğine bakabilmek. Ben bunu, deney adaylarını daraltan bir araç olarak okuyorum: hangi değişim, hangi hücre ve hangi hedef gen birlikte sınanmalı?[1]

Betimlenen hücre, müdahale edilen hücre

Hücre bağlamını ayrıntılandırmak, eğitim verisinin sınırlarını ortadan kaldırmıyor. Henüz hakem değerlendirmesinden geçmemiş ön baskının yöntem bölümünde, tek hücre eğitim derlemesi için sağlıklı ve müdahale edilmemiş örneklerin seçildiği yazıyor. Hastalık örnekleri ve genetik müdahale uygulanmış hücreler bu derlemeden çıkarılmış. Araştırmacının kendi hücre verisini girebilmesi önemli bir esneklik sağlıyor; fakat modelin bir durumu betimleyen veriye uyarlanmasıyla o duruma nasıl gelindiğini açıklaması farklı bilimsel hedefler.[1]

Yazarların tartışma bölümündeki uyarı bu nedenle temel bir ayrım yapıyor: durağan, gözlemsel hücre profillerinden öğrenilen ilişkiler korelasyona dayanıyor. Bir geni susturmanın veya etkinliğini artırmanın sonuçlarını kestirme yeteneği belirsiz. Hücreye ilişkin daha iyi bir betimleme, karşılaştırmadaki başarının bir açıklaması olabilir; rakip açıklama ise modelin müdahaleye ilişkin genellenebilir bir düzenleyici mekanizma öğrenmiş olması. Bu ikisini ayırmak için müdahale sonrası ölçülen gen etkinliğini, müdahale öncesinden yapılan kestirimle karşılaştırmak gerekiyor.[1]

Laboratuvar için daha dar bir hedef

Bu sınır, aracı kullanışsız kılmıyor. Genetik deneyler için aday seçmek de başlı başına bir araştırma işi. AlphaGenome 2, gen etkinliğinin ölçüldüğü ancak başka bir ölçümün bulunmadığı hücrelerde eksik ölçümü kestirmeyi hedefliyor. Böyle bir çıktı, laboratuvarın hangi hücreye ve ölçüme kaynak ayıracağına yardımcı olabilir. Aynı çıktı, yanlış seçilmiş hücre bağlamı veya yetersiz temsil edilen bir durum yüzünden yanıltıcı da olabilir. Araştırma kararında bağlam seçiminin sorumluluğu bu yüzden modelden bütünüyle devralınamıyor.[1]

Ticari olmayan araştırma erişiminin uygulama arayüzüyle açılması bu kullanım alanını somutlaştırıyor. Ticari araştırmalar özel önizlemede; klinik veya tanısal kullanım için doğrulama ve onay bulunmuyor. Benim için bir sonraki anlamlı eşik, yeni bir hastalık iddiasından önce, önceden seçilmiş hücrelerde müdahale sonuçlarının bağımsız deneylerle sınanması. Hücreye göre kurulmuş iyi bir soru, deneyin hedefini keskinleştiriyor; hastaya ilişkin kararın dayanağı ise ayrıca ölçülmesi gereken bir sonuç olarak kalıyor.[1]