Stanford University bruger AI computing til at skære DNA-sekventering ned til fem timer

0
150

Aimee Chanthadavong Skrevet af Aimee Chanthadavong, Senior Journalist Aimee Chanthadavong Aimee Chanthadavong Senior Journalist

Siden hun afsluttede en grad i journalistik, har Aimee haft sin rimelige andel af at dække forskellige emner, herunder forretning, detailhandel, fremstilling og rejser. Hun fortsætter med at udvide sit repertoire som tech-journalist med ZDNet.

Fuld bio den 21. februar 2022 | Emne: Innovation

guinness-world-record-group-scaled.jpg

Billede: Steve Fisch/Stanford University.

Et forskerhold ledet af Stanford University har sat en ny Guinness verdensrekord for den hurtigste DNA-sekventeringsteknik ved hjælp af AI-databehandling til at accelerere arbejdsflowhastigheden.

Forskningen, ledet af Dr. Euan Ashley, professor i medicin, genetik og biomedicinsk datavidenskab ved Stanford School of Medicine, i samarbejde med Nvidia, Oxford Nanopore Technologies, Google, Baylor College of Medicine og University of California, opnåede sekventering på kun fem timer og to minutter.

Undersøgelsen, offentliggjort i The New England Journal of Medicine, involverede at fremskynde hvert trin i genomsekventeringsworkflowet ved at stole på ny teknologi. Dette omfattede brug af nanopore-sekventering på Oxford Nanopores PromethION Flow Cells til at generere mere end 100 gigabaser af data i timen, og Nvidia GPU'er på Google Cloud for at fremskynde basisopkalds- og variantopkaldsprocesserne.

“Vi var nødt til fuldstændig at gentænke og forny vores datapipelines og lagersystemer,” sagde Ashley.

Forskerne stolede også på Nvidia Clara Parabricks computational genomics-applikationsramme for at fremskynde genomdiagnosen.

“Det var bare et af de fantastiske øjeblikke, hvor de rigtige mennesker pludselig kom sammen for at opnå noget fantastisk,” sagde Ashley. “Det føltes virkelig, som om vi nærmede os en ny grænse.”

Til undersøgelsen testede holdet den accelererede genomsekventeringsteknik på udiagnosticerede patienter på Stanford hospitalernes intensivafdelinger. I alt 12 patienter tilmeldte sig og fik sekventeret deres genomer. Af de i alt fik fem patienter et hurtigt udbytte af deres genetiske diagnose. I et af tilfældene tog det kun fem timer og to minutter.

Forskerne mener, at en reduktion af DNA-sekventeringstiden ville betyde, at klinikere kan diagnosticere patienter og give skræddersyede behandlinger hurtigere. Den tidligere Guinness verdensrekord for DNA-sekventering var 14 timer af Rady Children's Institute.

Teamet søger nu at reducere tiden endnu mere, idet de tror, ​​at den kan blive halveret igen.

 “Jeg tror, ​​vi kan halvere den igen,” sagde Ashley. “Hvis vi er i stand til det, taler vi om at kunne få et svar inden afslutningen af ​​en afdelingsrunde. Det er et dramatisk spring.”

Relateret dækning

Nyt filformat, der hjælper forskere med at reducere DNA-analysetiden

Bearbejdning af data produceret fra DNA-nanopore-sekventering tager nu en halv dag i stedet for to uger.

Forskere bruger Nvidia GPU'er til at simulere en levende celle

Forskere ved University of Illinois i Urbana-Champaign har lavet en 3D-simulering af en levende minimal celle , ved hjælp af Nvidia GPU'er til at simulere 7.000 genetiske informationsprocesser over 20 minutter.

Nvidia, Harvard-forskere bruger AI til at finde aktive områder i celle-DNA

Ved hjælp af et nyt dybt læringsværktøj kaldet AtacWorks studerer forskere, hvordan sygdomme og genomisk variation påvirker specifikke typer celler i den menneskelige krop.

Denne højtydende computer har lige slået en verdensrekord i at løse et årtusinder gammelt matematikproblem

Beregning af tallet Pi har altid fanget matematikernes interesse. Denne højtydende computer tog lige udfordringen et skridt videre.

Sky | CXO | Digital transformation | Teknisk industri | Smarte byer