Newsy

Polscy naukowcy tworzą Genomiczną Mapę Polski z wykorzystaniem sztucznej inteligencji. Pozwoli sprawdzić m.in. podatność konkretnych regionów na ciężki przebieg COVID-19

2021-03-12  |  06:00
Mówi:prof. dr hab. inż. Jacek Błażewicz
Funkcja:członek rzeczywisty Polskiej Akademii Nauk, dyrektor Instytutu Informatyki Politechniki Poznańskiej

Naukowcy z Politechniki Poznańskiej tworzą inteligentną bazę danych dotyczących genomów reprezentatywnych dla Polski. Umożliwi ona m.in. zbadanie podatności regionalnej na przebieg choroby COVID-19. Jej opracowanie będzie też stanowiło punkt wyjścia do stworzenia całogenowych testów w kierunku ryzyka wystąpienia chorób takich jak nowotwory. Pomóc ma w tym także sztuczna inteligencja. Genomiczna Mapa Polski będzie jedną z zaledwie kilku tego typu baz, jakie powstały na całym świecie.

– Projekt Genomicznej Mapy Polski jest przełomowym wydarzeniem naukowym w dziedzinie genomiki, bioinformatyki, a nawet zdrowia społecznego, bo pozwala scharakteryzować od strony genetyki populację Polski. Jest to inteligentna baza danych genomów reprezentatywnych dla populacji polskiego społeczeństwa – wskazuje w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje prof. dr hab. inż. Jacek Błażewicz, członek rzeczywisty Polskiej Akademii Nauk, dyrektor Instytutu Informatyki Politechniki Poznańskiej.

Podstawą stworzenia bazy mają być próbki krwi pobrane od 5 tys. osób i poddane badaniu całogenomowemu. Na tej podstawie powstanie referencyjny genom stanowiący wzorzec wykorzystywany np. w badaniach naukowych. Co ważne, próba ma być zróżnicowana. 3 tys. próbek będzie pochodziło od osób wybranych zupełnie losowo. Kolejnych 1,1 tys. ma stanowić mniejszości narodowe, a reszta zostanie pobrana od osób charakteryzujących się wybranymi cechami zewnętrznymi, np. cierpiących na określone choroby.

– Inteligentna baza danych będzie pokazywała zmienność genetyczną na obszarze Polski. To jedna z ważniejszych populacyjnych cech, którą interesują się biolodzy, ale także medycy. Pozwala ona np. przewidywać przebieg jakiejś choroby czy pandemii. Mamy nadzieję, że wyodrębnienie specyficznego charakteru genomów w Polsce pozwoli nam odpowiedzieć na pytanie, czy my rzeczywiście jesteśmy bardziej, czy też mniej uodpornieni na atak wirusa COVID-19 – wyjaśnia prof. Jacek Błażewicz.

Wzorzec genomu środkowoeuropejskiego będzie jednym z niewielu, jakie udało się do tej pory opracować. Pionierami w tej dziedzinie byli Brytyjczycy, jednak ich mapa została stworzona na podstawie grupy tylko 2 tys. osób. Ze względu na fakt, że populacja Wielkiej Brytanii jest prawie dwukrotnie większa niż Polski, próba ta jest dużo skromniejsza.

Poznańska uczelnia na prowadzenie badań nad swoim rozwiązaniem uzyskała dwa granty z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Jeden z nich umożliwi przeprowadzanie z wykorzystaniem sztucznej inteligencji pogłębionej analizy całego genomu w kierunku wykrywania raka i chorób kardiologicznych. Stanowić to może punkt wyjścia do dalszych prac nad medycyną spersonalizowaną. Dotychczas wykonywane badania genetyczne umożliwiały wskazanie predyspozycji chorobowych opartych na analizie nieprawidłowości tylko w pojedynczych genach.

– Wyizolowane próbki trafiają do sekwenatora. To urządzenie, które na podstawie analizy DNA wyrzuca miliardy krótkich sekwencji. Algorytmy bioinformatyczne pozwalają złożyć genom. Przygotowanie genomu dla każdego człowieka byłoby jednak utrudnione. Do tego właśnie jest potrzebny genom referencyjny. Występujące różnice świadczą o tym, czy jesteśmy zdrowi, czy mamy podatność na daną chorobę – tłumaczy naukowiec.

Z raportu opublikowanego przez Precedence Research wynika, że światowy rynek genomiki osiągnął w 2020 roku wartość ponad 20 mld dol. Do 2030 roku jego obroty przekroczą 72 mld dol.

Czytaj także

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Technologie

W ciągu ostatnich kilku lat powstało 2,5 tys. aplikacji do medytacji. W czasie pandemii cyfrowe rozwiązania do walki ze stresem opracowują także Polacy

Od 2015 roku na świecie powstało ponad 2,5 tys. aplikacji do medytacji. Dwie najpopularniejsze zostały już pobrane ponad 170 mln razy. Także w Polsce, zwłaszcza w czasie pandemii, rośnie zainteresowanie aplikacjami, które pozwalają się wyciszyć – liczba wyszukiwań podcastów o medytacji wzrosła o 665 proc. Niedawno powstała również aplikacja Mindy do wzmacniania kondycji mentalnej i trenowania umysłu, która oferuje m.in. praktyki medytacyjne, kursy mindfulness, bazę ćwiczeń i muzyki. Wyróżnikiem Mindy są elementy gamifikujące, które pomagają budować trwały nawyk.

Transport

Sztuczna inteligencja pomoże zapobiegać wypadkom kolejowym i zwiększy punktualność pociągów. Nad takimi rozwiązaniami pracują polscy inżynierowie

Do wprowadzenia całkowicie autonomicznych pociągów szykują się już zarówno koleje pasażerskie, jak i towarowe. W tej chwili pociągi bez maszynisty funkcjonują tylko na wyodrębnionych liniach, a systemy autonomicznego kierowania są wykorzystywane w metrze m.in. w Paryżu, Sydney czy Szanghaju. Rozwiązania te są rozwijane dzięki sztucznej inteligencji, która dziś wykorzystywana jest na świecie w kolejach dużych prędkości. Chociaż w Polsce są one dopiero na etapie planowania, technologie z zakresu SI są już rozwijane i wdrażane przez polskich przewoźników oraz inżynierów. Wśród korzyści inteligentnych rozwiązań są m.in. większe bezpieczeństwo i zapobieganie awariom, ograniczenie kosztów, większa punktualność pociągów i komfort podróżnych.

Technologie

Pandemia wstrzymała rozwój elektromobilnej infrastuktury. Przyszłością rynku superszybkie ładowarki o dużej mocy i ładowanie indukcyjne np. na parkingach

Prywatni inwestorzy wstrzymują decyzje o budowie infrastruktury ładowania elektryków. Z jednej strony wynika to z zahamowania gospodarki w związku z pandemią, z drugiej wiąże się z oczekiwaniem na zapowiadany system dotacji. Nie oznacza to jednak zupełnego przestoju w elektromobilności. W ubiegłym roku w Polsce nastąpił dynamiczny wzrost liczby zarejestrowanych autobusów elektrycznych i rekordowy wzrost liczby aut elektrycznych ogółem. Zdaniem ekspertów przyszłość transportu elektrycznego będzie należała do ładowania indukcyjnego.