Allen Institute for Cell Science запустил проект Allen Cell Explorer, посвященный изучению строения человеческих индуцированных стволовых клеток (iPSC – induced pluripotent stem cells) и изменению их структуры в ответ на различные стимулы.
Недавно было обнаружено, что стволовые клетки, даже будучи генетически идентичными, не похожи структурно. Рик Хорвиц, директор Allen Institute for Cell Science, считает, что изучение морфологии необходимо для лучшего понимания того, как стволовая клетка функционирует в норме и патологии, например, при раке. Поэтому был запущен огромный проект, в котором уже получены трехмерные изображения высокого разрешения более 6 тысяч стволовых клеток, в которых основные структуры – такие как ДНК, клеточная мембрана и структуры цитоскелета помечены флуоресцентными красителями. Клети модифицировали при помощи CRISPR-Cas9 и изучали морфологические преобразования в ответ на генетические изменения и вносимые мутации.
При чем здесь машинное обучение? Перебрать все возможные генетические модификации в клетке невозможно, и поэтому ученые разработали алгоритм глубинного обучения, который на основе уже полученных данных учится предсказывать морфологические изменения в клетке после генного редактирования. Такой инструмент планируют запустить на сайте уже в течении года, а пока ученым доступен огромный объем данных, включая фотографии и видео высокого разрешения, общую информацию о работе со стволовыми клетками, множество протоколов, позволяющих подробно познакомиться со структурой и строением индуцированных стволовых клеток. Есть возможность даже заказать клеточные линии или генетические конструкции, полученные в ходе проекта. Все данные, полученные в Allen Institute for Cell Science всегда выкладываются в открытый доступ и доступны для ученых со всего мира.