Universitas Stanford menggunakan komputasi AI untuk memangkas pengurutan DNA menjadi lima jam
Mempercepat proses pengurutan genom telah membuat proyek ini mendapatkan gelar Guinness World Record.
Tim peneliti yang dipimpin Universitas Stanford telah menetapkan Guinness World Record baru untuk teknik pengurutan DNA tercepat menggunakan komputasi AI untuk mempercepat kecepatan alur kerja.
Penelitian yang dipimpin oleh Dr Euan Ashley, profesor kedokteran, genetika dan ilmu data biomedis di Stanford School of Medicine, bekerja sama dengan Nvidia, Oxford Nanopore Technologies, Google, Baylor College of Medicine, dan University of California, mencapai pengurutan hanya dalam lima jam dan dua menit.
Studi yang diterbitkan dalam The New England Journal of Medicine ini melibatkan percepatan setiap langkah alur kerja pengurutan genom dengan mengandalkan teknologi baru. Ini termasuk menggunakan pengurutan nanopori pada Sel Aliran PromethION Oxford Nanopore untuk menghasilkan lebih dari 100 gigabase data per jam, dan GPU Nvidia di Google Cloud untuk mempercepat proses panggilan dasar dan panggilan varian.
"Kami harus sepenuhnya memikirkan kembali dan mengubah pipa data dan sistem penyimpanan kami," kata Ashley.
Para peneliti juga mengandalkan kerangka kerja aplikasi genomik komputasi Nvidia Clara Parabricks untuk mempercepat diagnosis genom.
"Itu hanya salah satu momen luar biasa di mana orang-orang yang tepat tiba-tiba berkumpul untuk mencapai sesuatu yang luar biasa," kata Ashley. "Benar-benar terasa seperti kami mendekati perbatasan baru."
Untuk penelitian ini, tim menguji teknik pengurutan genom yang dipercepat pada pasien yang tidak terdiagnosis di unit perawatan intensif rumah sakit Stanford. Sebanyak 12 pasien terdaftar dan genom mereka diurutkan. Dari total tersebut, lima pasien menerima pengembalian cepat pada diagnosis genetik mereka. Dalam salah satu kasus, hanya butuh lima jam dua menit.
Para peneliti percaya mengurangi waktu pengurutan DNA berarti dokter dapat mendiagnosis pasien dan memberikan perawatan yang disesuaikan lebih cepat. Guinness World Record sebelumnya untuk pengurutan DNA adalah 14 jam yang dipegang oleh Rady Children's Institute.
Tim sekarang ingin mengurangi waktu lebih jauh, percaya itu bisa dikurangi setengahnya lagi.
"Saya pikir kita bisa membaginya lagi," kata Ashley. "Jika kita bisa melakukan itu, kita berbicara tentang bisa mendapatkan jawaban sebelum akhir putaran bangsal rumah sakit. Itu lompatan dramatis."
Cakupan Terkait
Format file baru membantu peneliti mengurangi waktu analisis DNA
Memproses data yang dihasilkan dari pengurutan nanopori DNA sekarang membutuhkan waktu setengah hari, bukan dua minggu.
Para peneliti menggunakan GPU Nvidia untuk mensimulasikan sel hidup
Para ilmuwan di University of Illinois di Urbana-Champaign telah membuat simulasi 3D dari sel minimal hidup, menggunakan GPU Nvidia untuk mensimulasikan 7.000 proses informasi genetik selama 20 menit.
Nvidia, peneliti Harvard menggunakan AI untuk menemukan area aktif dalam DNA sel
Dengan menggunakan perangkat pembelajaran mendalam baru yang disebut AtacWorks, para peneliti mempelajari bagaimana penyakit dan variasi genom memengaruhi jenis sel tertentu dalam tubuh manusia.
Komputer berkinerja tinggi ini baru saja memecahkan rekor dunia untuk memecahkan masalah matematika berusia ribuan tahun
Menghitung angka Pi selalu menarik minat matematikawan. Komputer berkinerja tinggi ini baru saja mengambil tantangan selangkah lebih maju.