​Продолжается знакомство с темами, которые будут обсуждаться на международной мультиконференции BGRS\SB'2018 в Новосибирске 20 - 25 августа 2018 года.

Сегодня практически все технологии, которые используются и в исследовательской биологии и клинической медицине опираются на компьютерную обработку и анализ данных. Мощность исследовательского оборудования и систем мониторинга растет в геометрической прогрессии. И вместе с ней растет объем получаемой исследователем информации. Еще несколько десятилетий назад первичным результатом МРТ исследования головного мозга был пакет файлов в сто килобайт и меньше, то сейчас для того, чтобы записать полный протокол такого исследования может не хватить DVD-диска. Рутинными материалами для исследователей стали видеоконтроль за подопытными животными, цветные микрофотографии с высоким разрешением, работа с цветовыми маркерами, видеофайлами и т.п. А в совокупности получается гигантский массив информации об объекте исследования, который с полным правом можно отнести к Big data.

- Но сейчас, когда на нас накатывается такой огромный объем данных, остро встает вопрос, как эту информацию быстро обрабатывать, корректно анализировать и потом синтезировать полученные данные в объективный результат, - отметил зам. директора ФИЦ "Институт цитологии и генетики СО РАН", руководитель НИИКЭЛ, д.м.н. Андрей Летягин.

Ученые признают, часто речь идет об информационных массивах, проанализировать которые в разумные сроки не под силу даже самому квалифицированному специалисту, требуется привлечение искусственного интеллекта. С другой стороны, такая обработка дает очень важные результаты, которые вызывают не только академический интерес, но и имеют сугубо практический характер.

Так, по результатам мониторинга уровня глюкозы в крови в течение нескольких суток были выявлены его провалы, которые происходят у ряда людей во время сна по определенным биологическим ритмам и даже могут повлечь внезапную смерть. Обладая такой информацией, врачи получают возможность купирования этой угрозы здоровью. И это только один из многих примеров тех возможностей, которые открываются перед медициной вместе с развитием систем диагностики и мониторинга состояния разных систем организма.

Вопросу инструментария для работы с Big data в области биомедицины и тем возможностям, которые при этом открываются для диагностики и лечения заболеваний, будет посвящено несколько докладов на SBIOMED-2018 - медицинском симпозиуме, проходящем в рамках BGRS-SP.

Сам Андрей Юрьевич расскажет о работе, которую он проводит вместе с коллегами по НИИКЭЛ по развитию возможностей лимфореовазографии. Реографией называют метод исследования пульсовых колебаний сосудов различных органов и тканей, основанный на графической регистрации изменений полного электрического сопротивления тканей в виде пульсовой кривой. Этот способ диагностики известен достаточно давно, но сейчас ученым занимаются его развитием, увеличивая объем получаемой информации.

На основе анализа данных (в том числе, косвенных), строится индивидуальная модель пульсовой кривой, для поиска среди ее характеристик различных биомаркеров.

- Основная наша цель: найти биомаркеры, которые характеризуют состояние лимфатической системы и лимфотока в определенной части организма пациента, - рассказал Андрей Летягин.

Эти параметры очень важны для выбора стратегии лечения такой патологии как лимфедема. Она проявляется в нарушениях оттока жидкости по лимфатическим сосудам, ведущим к нарастающим отекам мягких тканей пораженной области. Однако такие нарушения могут быть вызваны разными причинами и развиваться по разным механизмам, соответственно, и лечение их должно быть совершенно разным. В одном случае требуется физиотерапия, в другом - компрессионное бинтование, в третьем - воздействие на отдаленные лимфоузлы, в четвертом - затрагивать венозную систему и т.д. Еще больше усложняют картину участие в развитии заболевания различных генетически обусловленных и внешних факторов.

Распутать этот узел ученые рассчитывают с помощью разрабатываемой модели, где на основе найденных биомаркеров можно оценить происходящее на микроциркуляторном и клеточном уровнях. Зная механизм развития патологии в каждом конкретном случае, уже можно планировать индивидуализированную, правильную и наиболее эффективную стратегию лечения. Конечно, такая работа снова потребует обработки объемов информации, попадающих под определение Big data, а значит, в перспективе к ней надо будет привлекать системы искусственного интеллекта. А в результате, формируется та самая персонализированная медицина, о необходимости внедрения которой сегодня говорят повсеместно.

Напоминаем, что ведущие участники этого проекта примут участие в работе 11-ой Международной конференции по биоинформатике регуляции и структуры геномов и системной биологии (Bioinformatics of Genome Regulation and Structure\Systems Biology - BGRS\SB-2018), которая пройдет в новосибирском Академгородке 20 - 25 августа 2018 года. Там у журналистов будет возможность получить комментарии "из первых рук" и задать участникам проекта свои вопросы.

Пресс-служба ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН

Источники

"Цифровой фундамент" персонализированной медицины
Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (bionet.nsc.ru), 15/08/2018
В Новосибирске ученые обсудят проблемы "цифрового фундамента" научной и клинической медицины
БезФормата.Ru Новосибирск (novosibirsk.bezformata.ru), 17/08/2018

Похожие новости

  • 06/04/2018

    Города обзаводятся интеллектом

    Повышение качества жизни населения сибирского мегаполиса путем включения в его повседневность систем hi-tech стало темой обсуждения на пленарной сессии «Умные технологии: от идей к внедрениям» на международном форуме «Городские технологии―2018».
    484
  • 19/08/2016

    Из студентов НГУ - в преподаватели биоинформатики

    ​Школа довузовской подготовки факультета информационных технологий НГУ в новом учебном году расширяет работу со школьниками — появляются занятия со старшеклассниками в рамках создаваемой Научно-технической проектной лаборатории НГУ «Инжевика».
    1801
  • 06/04/2016

    Мобильные приложения - для ускорения фундаментальных исследований

    ​В Федеральном исследовательском центре «Институт цитологии и генетики (ИЦиГ СО РАН) СО РАН» разработаны компьютерные программы для экспресс-анализов злаковых в полевых условиях: приложения для массового фенотипирования зерен пшеницы и опушения листа (трихом).
    1211
  • 27/03/2017

    Хакатон по биоинформатике LifeCode-2017 в НГУ

    В НГУ пройдёт хакатон по биоинформатике LifeCode-2017. Хакатон — это мероприятие, на котором участники собираются в команды и несколько дней работают, решают интересные задачи. В конце каждая команда делает короткую презентацию о результатах своего труда, эксперты оценивают проекты и выбирают победителей.
    1129
  • 13/04/2016

    В ИЦИГ СО РАН создают базу данных для обработки научной информации

    ​В Федеральном исследовательском центре «Институт цитологии и генетики СО РАН» разрабатывают универсальную систему для поддержки селекционно-генетических экспериментов, пока что тестируя ее на проектах, связанных с изучением пшеницы.
    1374
  • 02/02/2018

    Ученые ИВТ СО РАН занимаются математическим моделированием в медицине

    ​Клеточные белки и их сети играют важную роль в нормальном функционировании организма. Биологи сравнивают каждую такую сеть с оркестром, а дирижером (с относительно недавнего времени) считают микроРНК — множество малых некодирующих молекул РНК, которые регулируют почти все процессы и химические реакции в организме человека.
    412
  • 11/06/2016

    Новосибирские ученые будут печатать кости на 3D-принтере

    Специалисты Новосибирского государственного университета (НГУ) и новосибирского Медицинского технопарка разрабатывают технологию моделирования искусственных костей, которые можно было бы печатать на 3D-принтере.
    832
  • 10/05/2018

    Нейросеть новосибирских ученых для анализа растений поможет автоматизировать диагностику рака

    Ученые Сибирского отделения РАН создают нейросеть для универсальной обработки микроскопических снимков - инструмент позволит автоматизировать диагностику онкологии и анализ микроскопических снимков в целом, а также поможет оптимально добывать полезные экстракты из растительного сырья.
    261
  • 07/02/2017

    Новосибирские ученые моделируют болезнь

    ​Работая с пациентом, врач анализирует симптомы, определяет заболевание и прописывает лекарства, но стандартная схема лечения эффективна не для всех. Дело в том, что организм каждого человека имеет свой иммунный ответ, зависящий от истории болезней и характеристик иммунокомпетентных клеток.
    893
  • 09/11/2017

    Научная молодежь: разработки, амбиции, планы

    ​В ТАСС (Новосибирск) накануне Всемирного дня науки состоится круглый стол, посвященный открытиям молодых ученых, их участию в крупных научных проектах. Молодые представители СО РАН - Института горного дела, Института химической биологии и фундаментальной медицины, Института цитологии и генетики, а также действующие и новые резиденты Академпарка, расскажут о ряде проектов, над которыми ведется работа в этом году.
    955