Chemical synthesis with MCTS, neural nets and symbolic AI.

An AI system finds correct sequence of steps to synthesize complex organic molecules -- a task much more complex than the game of Go. 95% success in 13 seconds on ordinary hardware.
https://www.nature.com/articles/nature25978.epdf
https://arxiv.org/abs/1708.04202

Когда жгут не книги, а статьи, но это во благо...

Полезное чтиво, хотя оно и не затрагивает всех сложностей нового формата публикаций, каким бы он ни был.

https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/04/the-scientific-paper-is-obsolete/556676/

UPD. Обсуждение на HackerNews: https://news.ycombinator.com/item?id=16764321.

Ага!

Darpa Awards Ginkgo Bioworks and Transcriptic $9.5M to Bring AI into the Lab
https://synbiobeta.com/darpa-awards-ginkgo-bioworks-and-transcriptic/

Так выглядит один маленький кусочек будущего науки: https://twitter.com/DrySci/status/986042017787662336 (микроскоп с дополненной реальностью, размечающий образец в реальном времени).

#oncotech #pathology #ai #google

Сегодня новость по моей любимой теме — AI в онкологии. На ежегодной конференции AACR (American Association for Cancer Research) команда Google AI представила 🔬 с дополненной реальностью для патологов.

https://research.googleblog.com/2018/04/an-augmented-reality-microscope.html

Ребята взяли обычный серийный оптический микроскоп и вставили между окуляром и объективом два модуля. Один отражает изображение на фотоматрицу и второй потом совмещает реальное изображение в окуляре с проецируемым. Изображение с фотоматрицы обрабатывается алгоритмом на глубокой сверточной нейросети (https://goo.gl/M8jS4W). Алгоритм способен работать с разными типами опухолей, но разработчики сконцентрировались на патологических картинах 2х типов опухолей — метастазах РМЖ в сигнальных лимфатических узлах и РПЖ. Для обучения хватило датасета из 399 сканов гистологий mts РМЖ и 285 картин тканей предстательной железы

Алгоритм в реальном времени “обводит” подозрительные области, помогая патологу сразу обратить внимание на подозрительные структуры. Наглядно это показано на видео https://www.youtube.com/watch?v=ejMe4k3e2WQ

Кому интересно детальнее ознакомиться с технологией — https://drive.google.com/file/d/1WRBCqJItaGly-9PDSMlwQ5Ldhc8lB0lf/view Если будет время, в ближайшее время сделаем детальный разбор технологической части на нашем медиуме. Stay tuned

Авторы Медтеха прекрасно ошиблись со ссылкой на видео, конечно...

https://youtu.be/9Mz84cwVmS0

Очень правильная статья со взешенным взглядом на будущее AI. В ней же — про IA и II.

And, while one can foresee many problems arising such a system — involving privacy issues, liability issues, security issues, etc — these problems should properly be viewed as challenges, not show-stoppers.

https://medium.com/@mijordan3/artificial-intelligence-the-revolution-hasnt-happened-yet-5e1d5812e1e7

Теперь Teardrop в ДНК!

https://knife.media/dna-album/

https://www.ethz.ch/content/dam/ethz/news/eth-news/2018/04/180420-mezzanine-on-dna/teardrop-short.mp3

Всем биологии, господа! И сна.
http://www.pnas.org/content/early/2018/05/01/1720719115

Очень приятно видеть, как точные науки вроде современной генетики и биологии вообще подбираются ближе к самому обществу. А у NYT приятные лонгриды!

https://www.nytimes.com/2018/04/23/health/genes-mutation-foxg1-brain.html

Сразу две забавных статьи за последнее время: про механизмы памяти и про внеземное происхождение жизни (или части жизни).

Несколько дней назад в журнале eNeuro вышла статья, в которой авторы заявляют о передаче памяти между улитками с помощью инъекции РНК. Её осветили много изданий, например The Guardian. Прекрасный повод для оживлённых дискуссий!

А вот здесь авторы говорят о том, что головоногие на самом деле пришельцы! В обсуждении на HN есть ссылки на освещение статьи в новостных изданиях.

Обе статьи так или иначе связаны с проблемой разума и интеллекта, обеим статьям читатели не очень-то и поверили, но обе напоминают о том, что в этой важной и интригующей области биологии есть широкий простор для великих открытий.

> It’s been a good day for finding bones under things. First Pompeii, now this.

Тут интересный череп нашли: NYT, Nature.
Цитата из комментариев на Reddit.

Товарищи из Salk'а дифференцируют фибробласты в нейроны и ухитряются находить в них следы старения. И возрастные изменения в митохондриях тоже сохраняются.
И пресс-релизы у Salk'а замечательные.

И The New Reddit Journal of Science замечательный.

Взгляд на биосенсоры от The Verge.
Сенсор из бактерий для определения кровотечений в желудке или кишечнике? Check.
Биодеградируемый имплант для измерения биомеханических показателей ткани после операции? Check.
Наклейка на зуб, анализирующая слюну? Check.

What a wonderful time to live in!
#bionics

В Помпеях в этом сезоне было сделано уже несколько интересных открытий — в частности, останки хромого человека, который не успел уйти из гибнущего города, и взнузданную лошадь. Подробно о находках рассказывает журналистка Юлия Штутина

https://meduza.io/feature/2018/06/02/v-pompeyah-snova-nachalis-raskopki-tam-nashli-ostanki-cheloveka-hromogo-i-s-dengami-loshad-dom-i-dazhe-ulitsu?utm_source=telegram&utm_medium=live&utm_campaign=live

Spencer: How long do you have?
Thirteen: Maybe a little more than you. Maybe a little less. I'll race you.

Тринадцатая — персонаж популярного сериала «Доктор Хаус». У Реми Хедли (много ли поклонников сериала помнят полное имя Тринадцатой?) диагностируют заболевание, унесшее жизни её матери и брата, — хорею Гентингтона. И хотя с момента выхода последней серии House M.D. прошло уже шесть лет, как справляться с болезнью Гентингтона, всё ещё не ясно.

Болезнь Гентингтона имеет определённую генетическую причину. Если в гене HTT, кодирующем белок гентингтин, мутаций в виде повтора CAG, кодирующего глутамин, слишком много (>35 повторов), некоторые типы нейронов умирают быстрее, чем в норме. Гантингтин выполняет различные функции, включая участие в транскрипции, клеточных взаимодействиях, внутриклеточном транспорте, синаптической передаче и контроле клеточной смерти, — неудивительно, что молекулярные основы заболевания остаются загадкой.

... Newnham concluded that he needed to know his status with respect to Huntington’s disease. “We didn’t want to have a child without that certainty,” he says. The result was not what he had hoped for. Like his father, he carries the mutated gene.

Один из потенциальных способов лечения болезни Гентингтона основан на использовании антисмысловых олигонуклеотидов (АСО). В клинических испытаниях синтезированную цепь из 15 – 25 нуклеотидов вводят пациентам в цереброспинальную жидкость. Лекарство затем проникает в головной мозг и уменьшает содержание белка гентингтина в нейронах, не вызывая при этом побочных эффектов. Третью фазу клинических испытаний Roche начнёт проводить уже в этом году.

Дизайн АСО нетривиален: последовательность нуклеотидов для синтеза задаётся такой, чтобы она была комлементарна мРНК нужного гена. Связываясь с мишенью, АСО подавляют трансляцию и способствуют деградации мРНК. Чтобы использовать АСО как лекарство, связывание с мишенью должно быть специфичным, а сами олигонуклеотиды должны избежать деградации нуклеазами. Поэтому лекарства на основе АСО представляют собой не просто цепочку нуклеотидов, но цепочку модифицированных нуклеотидов. В случае болезни Гентингтона нужно подавить экспрессию копии гена с большим количеством повторов CAG, что усложняет задачу. Одно из возможных решений — использовать различия между копиями гена: если во вредной копии гена есть хотя бы один полиморфизм (SNP), можно синтезировать олигонуклеотид, который будет связываться именно с ней. В 30% случаев, однако, такого полиморфизма у пациентов найти не удаётся. На этом трудности использования АСО не заканчиваются: так, нужно регулярно, возможно, на протяжении десятилетий, доставлять АСО в цереброспинальную жидкость...

Конечно же, для лечения хореи тестируют и CRISPR/Cas9, точнее KamiCas9 — с инактивацией через короткое время. (И здесь есть свои проблемы.)


- Nature Outlook: Huntington’s disease
- How the gene behind Huntington’s disease could be neutralized
- CRISPR takes on Huntington’s disease
- Improved metrics for Huntington’s disease trials
- Living under the shadow of Huntington’s disease
- When Huntington’s disease comes early

Напоминание, что у The New York Times приятные заметки: https://www.nytimes.com/2018/06/11/health/men-y-chromosome.html

Вышел мой текст на @knifemedia о том, как гены могут определять исход лекарственной терапии. Это такой небольшой занимательный дайджест из истории фармакогенетики: как в 50-ых всё начиналось с введения в клиническую практику миорелаксанта суксаметония и у некоторых людей он вызывал паралич дыхательных мышц на несколько часов, что было чревато смертельным исходом; а ещё история про препарат дебризохин и последующее открытие роли ферментов-цитохромов в метаболизме лекарственных средств.

Пожалуй, ярче всего суть фармакогенетики раскрывается на примере историй про неконтролируемый приём психоактивных веществ. Поэтому за основу текста взята история парня Курта, которому в 96-ом году был назначен новый и очень популярный в то время антидепрессант прозак (он же флуоксетин). На фоне приёма прозака Курт без каких-либо мотивов расстрелял отца и был осуждён на 60 лет строго режима. Но на этом дело не получило своей финальной точки и в свете новых клинических исследований и фармакогенетических открытий в нулевых лишь приобрело большую этическую сложность и неоднозначность.

https://knife.media/dark-alleles/