211service.com
Software Mines Science Papers för att göra nya upptäckter
Programvara som läser tiotusentals forskningsartiklar och sedan förutspådde nya upptäckter om hur ett protein som är nyckeln till cancer fungerar kan förebåda ett snabbare tillvägagångssätt för att utveckla nya läkemedel.
Mjukvaran, utvecklad i ett samarbete mellan IBM och Baylor College of Medicine, släpptes i mer än 60 000 forskningsartiklar som fokuserade på p53, ett protein som är involverat i celltillväxt, vilket är inblandat i de flesta cancerformer. Genom att analysera meningar i dokumenten kunde programvaran bygga upp en förståelse för vad som är känt om enzymer som kallas kinaser som verkar på p53 och reglerar dess beteende; dessa enzymer är vanliga mål för cancerbehandlingar. Det genererade sedan en lista över andra proteiner som nämns i litteraturen som förmodligen var oupptäckta kinaser, baserat på vad den visste om de som redan identifierats. De flesta av dess förutsägelser som testats hittills har visat sig vara korrekta.
Vi har testat 10, Olivier Lichtarge av Baylor sade tisdag. Sju verkar vara sanna kinaser. Han presenterade preliminära resultat av sitt samarbete med IBM på en möte på temat kognitiv datoranvändning hölls på IBM:s forskningslabb Almaden.
Lichtarge beskrev också ett tidigare test av programvaran där den fick tillgång till forskningslitteratur publicerad före 2003 för att se om den kunde förutsäga p53-kinaser som har upptäckts sedan dess. Programvaran hittade sju av de nio kinaser som upptäcktes efter 2003.
P53 biologi är central för alla typer av sjukdomar, säger Lichtarge, och så det verkade vara det perfekta sättet att visa att mjukvarugenererade upptäckter kan påskynda forskning som leder till nya behandlingar. Han tror att resultaten hittills visar att det är sant, även om kinasjaktsexperimenten ännu inte har granskats och publicerats i en vetenskaplig tidskrift, och fler labbtester är fortfarande planerade för att bekräfta resultaten hittills. Kinaser upptäcks vanligtvis med en hastighet av en per år, säger Lichtarge. Upptäcktshastigheten kan påskyndas avsevärt.
Lichtarge sa att även om programvaran var konfigurerad för att bara leta efter kinaser, verkar den också kunna identifiera tidigare oidentifierade fosfataser, som är enzymer som reverserar verkan av kinaser. Det kan också identifiera andra typer av protein som kan interagera med p53.
Baylor-samarbetet är tänkt att testa ett sätt att utöka en uppsättning verktyg som IBM-forskare redan erbjuder till läkemedelsföretag. Under flaggan för accelererad upptäckt används textanalysverktyg för att bryta publikationer, patent och molekylära databaser. Till exempel kan ett företag som letar efter ett nytt malarialäkemedel använda IBM:s verktyg för att hitta molekyler med egenskaper som liknar befintliga behandlingar. Eftersom programvara kan söka bredare kan det dyka upp molekyler i förbisedda publikationer eller patent som ingen människa annars skulle hitta.
Vi började arbeta med Baylor för att anpassa dessa möjligheter och utöka den för att visa att den här processen kan utnyttjas för att upptäcka nya saker om p53-biologi, säger Ying Chen , forskare vid IBM Research Almaden.
Det tar vanligtvis mellan 500 miljoner och 1 miljard dollar för att utveckla ett nytt läkemedel, och 90 procent av kandidaterna som påbörjar resan kommer inte ut på marknaden, säger Chen. Kostnaden för misslyckade droger nämns som en anledning till att vissa droger kräver så höga priser (se A Tale of Two Drugs ).
Lawrence Hunter , chef för Center for Computational Pharmacology vid University of Colorado Denver, säger att noggrann empirisk bekräftelse behövs för påståenden om att programvaran har gjort nya upptäckter. Men han säger att framsteg på detta område är viktiga, och att sådana verktyg är desperat nödvändiga.
Volymen av både gammal och ny forskningslitteratur är nu så stor att inte ens specialister kan hoppas på att läsa allt som kan hjälpa dem, säger Hunter. Förra året lades över en miljon nya artiklar till U.S. National Library of Medicine Medline databas med biomedicinska forskningsartiklar, som nu innehåller 23 miljoner föremål. Programvara kan gå igenom enorma mängder information och hitta viktiga ledtrådar på oväntade platser. Avgörande informationsbitar är ibland isolerade fakta som bara är en liten punkt i en artikel men som skulle vara riktigt viktiga om man kan hitta den, säger han.
Lichtarge tror att mjukvara som hans kan förändra hur forskare utför och bedömer nya forskningsrön. Forskare förlitar sig för närvarande delvis på anseendet hos de inblandade personerna, institutionerna och tidskrifterna, och antalet gånger en artikel citeras av andra.
Programvara som hämtar mening från all information som publiceras inom ett område skulle kunna erbjuda ett bättre sätt, säger Lichtarge. Du kanske publicerar direkt i [mjukvaran] och ser hur störande det är, säger han.
Hunter tror att forskare till och med kan använda sådana verktyg i ett tidigare skede, genom att låta programvara komma med bevis för och emot nya hypoteser. Jag tror att det verkligen skulle hjälpa vetenskapen att gå snabbare. Vi slösar ofta bort mycket tid på labbet eftersom vi inte kunde varje liten sak i litteraturen, säger han.