Мультиомный анализ на основе искусственного интеллекта способствует развитию прецизионной онкологии

Биотехнологический прогресс сопровождается постоянным появлением инновационных омикс-технологий, благодаря которым исследователи получают доступ к многослойной информации о геноме, эпигеноме, транскриптоме, протеоме, метаболоме и других уровнях организации. Множество омикс-технологий, включая подходы с анализом совокупности клеток и отдельных клеток, позволяет характеризовать различные молекулярные уровни с беспрецедентными масштабом и разрешением, обеспечивая целостное представление о поведении опухоли. Мультиомный анализ даёт возможность систематически исследовать разнообразную молекулярную информацию на каждом биологическом уровне, однако сопряжён со сложными задачами, связанными с извлечением ценных закономерностей из экспоненциально растущего объёма мультиомных данных. Поэтому необходимы эффективные алгоритмы, способные снижать размерность данных и одновременно раскрывать механизмы сложных биологических процессов, лежащих в основе рака. Искусственный интеллект продемонстрировал способность анализировать взаимодополняющие мультимодальные потоки данных в онкологии. Параллельное развитие мультиомных технологий и алгоритмов искусственного интеллекта стимулировало развитие прецизионной онкологии. В настоящем обзоре представлены передовые омикс-технологии и предложена дорожная карта интеграционного анализа мультиомных данных с использованием методов искусственного интеллекта. Описаны достижения мультиомных подходов на основе искусственного интеллекта, особенно в области раннего скрининга рака, диагностики, оценки ответа на лечение и прогнозирования исходов. Наконец, обсуждаются проблемы мультиомного анализа и возможные направления дальнейшего развития этой области. По мере расширения применения искусственного интеллекта в мультиомном анализе ожидается смена парадигмы в прецизионной медицине, которая будет всё больше опираться на мультиомные технологии на основе искусственного интеллекта.