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: Frau mit Fieberthermometer

Fieber senken oder nicht? Wann ist es sinnvoll?

Fieber ist keine Krankheit, sondern eine natürliche Reaktion des Körpers auf Infektionen. Die erhöhte Körpertemperatur hilft dabei, Krankheitserreger zu bekämpfen und das Immunsystem zu aktivieren.

Zum Artikel: Frau in Sportkleidung mit gesunder Frühstücksbowl mit Obst

Immunsystem stärken: 5 bewährte Maßnahmen

Warum werden manche Menschen scheinbar ständig krank, während andere gut durch die Erkältungssaison kommen? Schnell fällt der Verdacht auf ein „schwaches Immunsystem“. Doch was bedeutet das eigentlich und lässt sich die Abwehr gezielt stärken?

Zum Artikel: Bronchitis: Diese Hausmittel helfen Kindern und Erwachsenen

Bronchitis: Diese Hausmittel helfen Kindern und Erwachsenen

Husten, ein kratziges Gefühl in der Brust und das Gefühl, „es sitzt etwas fest“: Eine akute Bronchitis beginnt oft im Rahmen einer Erkältung. In vielen Fällen lässt sich der Verlauf mit einfachen Maßnahmen gut unterstützen.

Zum Artikel: Frau mit Schnupfen während dem Radfahren

Sport bei Erkältung: Wann es okay ist und wann Sie pausieren sollten

Sie sind erkältet und fragen sich, ob Training hilft oder schadet. Pauschal lässt sich das nicht beantworten, denn nicht jede Erkältung verläuft gleich: Ein leichter Schnupfen ist etwas anderes als ein Infekt mit starkem Krankheitsgefühl.