NVIDIA助力初创公司BioTuring发布新型AI模型

癌症研究人员公布了一种能够提供细胞级癌细胞映射图和可视化图像的新型 AI 模型。科学家希望这能揭示某些细胞间的关系以及引发癌细胞生长的诱因。

总部位于圣迭戈的初创公司 BioTuring 发布了一个 AI 模型，该模型能够以单细胞分辨率快速创建癌症肿瘤的详细可视化图像。这种细粒度数据可以显示细胞的大小、形状、被激活的基因，更重要的是，可以显示组织样本中数百万个不同细胞的相对空间位置。

与速度慢得多的传统生物计算方法不同，新模型能够实时、高分辨率地洞察肿瘤变化以及癌细胞和免疫细胞之间的相互作用。

BioTuring 首席执行官 Son Pham 表示：“人体内大约有 30 万亿个细胞，一次大型肿瘤活检就能看到几百万个细胞。这就好比为了了解一座城市的运作情况而对高分辨率的卫星图像进行分析，我们的模型所做的就是展示每栋房屋、房屋里有什么、谁在和谁说话以及他们在说什么。”

“同样，我们的模型可以让你看到哪些细胞正在相互作用，哪些细胞群正在形成并相互作用，以及它们正在形成什么样的关系，这样就可以解答临床肿瘤研究中的一些复杂的难题。”

BioTuring 是 NVIDIA 初创加速计划成员之一，该公司目前正在进行单细胞空间组学研究。这个生物学子领域专门研究位于组织原始空间环境中的生物分子，例如信使 RNA 和蛋白质。

为了创建包括卵巢癌细胞在内的高分辨率映射图或“疾病细胞图谱”，研究小组使用了NVIDIA GPU以及NVIDIA cuBLAS和NVIDIA cuSPARSE库加速优化分析中的矩阵运算，包括传统的机器学习算法、加权基因共表达网络分析和 CellChat 等。

了解癌细胞如何在人体内，尤其是如何在器官内的微环境中发展和转移可以改进早期癌症检测的筛查方法。此外，研究人员还可以利用该模型的细胞洞察更好地了解肿瘤异质性，即同一患者癌症肿瘤细胞之间的实质性差异。

凭借其更高的视觉粒度，新模型大大提高了研究人员和药物开发人员发现分子标记，从而更准确地靶向癌细胞的可能性。

例如，该模型可以看到人的杀伤性 T 细胞（人类的抗病细胞）如何改变形态来对抗癌症。如果能够了解人的免疫系统如何通过改变形态对抗特定癌症，药物开发人员就可以创造出支持病人免疫系统的合成疗法。

BioTuring 首席运营官 Rujuta Narurkar 表示：“我们正在帮助研究人员挖掘可以用来推动治疗策略发展的生物学发现。如果能够了解肿瘤各个阶段的微环境，就能帮助研究人员绘制癌症的发展轨迹并有可能揭示癌症本身的来源。这种新的癌细胞组织成像技术过去难以实现，但新技术的突破现在正使其成为可能。”