以色列开发人工智能,通过血液分析检测胚胎的基因缺陷
以色列初创公司正在开发一种利用人工智能的非侵入式早期检测方法,用于发现人类胚胎的基因缺陷。
IdentifAI Genetics只需在孕妇孕早期采集一份简单的血液样本,即可读取胚胎的全部DNA,并进行深入分析以发现基因缺陷。
Noam Shomron教授是IdentifAI的首席科学官兼联合创始人,同时领导特拉维夫大学医学院的功能基因组学团队。
“孕妇血液中存在来自胚胎、源自胎盘的微小DNA片段。如果我们观察发育中的胚胎,就会发现微小的胎盘或胚胎DNA碎片,而如果我们能够将它们充分分离和区分,就能读取胚胎的全部DNA。”
人工智能可用于检测任何由DNA少量变化引起的遗传疾病。Shomron表示,与现有方法相比,这一新工具具有若干优势。

首先,该程序是非侵入性的,因此对怀孕没有风险,而羊水穿刺则需要从发育中胎儿的羊膜囊中抽取少量羊水。其次,羊水穿刺通常在怀孕第15至20周进行,而IdentifAI依靠的是在孕早期即可采集的血液样本。
通常被称为植入前基因检测(PGT)的检测可能会对胚胎造成损伤,且其结果往往不可靠,可能将异常胚胎误判为正常,或将健康胚胎误判为异常。这些问题常常导致实验室人员频繁离职。
“你是在胚胎发育的很早期进行检测,即怀孕第10周。它是全面的:从头到尾读取DNA。”
IdentifAI依靠一种名为Hoobari的新型人工智能软件工具,该工具最初由特拉维夫大学开发。除了检测胚胎基因缺陷外,该技术在癌症早期检测方面也可能有重要应用。

“如果说癌症检测,可能还需要几年时间;但就胚胎发育而言,我们已经在基因研究机构提供的真实样本上完成了识别。这意味着我们目前正在据此开发一款产品,预计将在一到两年内上市。”
Shomron与特拉维夫大学的研究人员最近还运用前沿技术,研究了特拉维夫Sourasky医疗中心(Ichilov)约8000名血液感染患者的电子病历。在这项研究中,科学家能够以82%的准确率确定哪些患者因血液感染而面临更高的重病风险。
这项开创性研究由Shomron实验室的学生Yazid Zoabi和Dan Lahav与I-Medata人工智能中心主任、Ichilov医院的Ahuva Weiss Meilik博士、Amos Adler教授以及Orly Kehat博士合作完成。
在研究过程中,人工智能能够识别医疗档案中的信息模式,从而确定哪些患者因血液感染而面临更高的严重疾病或死亡风险。目前,该系统正在Ichilov医院集成,并将用于帮助医生根据风险对患者进行评估和分级。

在医疗保健领域,人工智能和大数据发挥着越来越重要的作用。由于这些技术可以加快医务人员处理和分析海量数据的速度,它们可以在从病历和影像到诊断以及研发更先进药物的各个环节提供帮助。
特拉维夫大学新成立的人工智能与数据科学中心(TAD)负责人Meir Feder教授表示,在医学影像领域,人工智能已经超越了训练有素的放射科医生。
“当你能够更好地理解图像时,就可以发现疾病并做出正确的治疗决策。总体而言,只有借助人工智能才能实现个性化医疗。人工智能系统能够更精准、更可靠地做到这一点。”
尽管许多技术仍然相对较新,但Feder认为,在不久的将来,它们将使曾经在医学上看似不可能的事情成为现实。
“无论你看向哪里,人工智能都能在医疗保健和生物医学领域提供帮助。它已经在发挥作用,未来几年其影响将增长十倍。”