Enver KOÇAK
Google DeepMind, eylül başında AlphaGenome Atlas adlı yeni bir platform tanıttı. AlphaGenome Atlas, insan genomunda mümkün olan her tek harflik DNA değişikliğinin molekül düzeyindeki etkisini önceden hesaplayan bir kaynak. Toplam 9 milyar varyantı kapsayan platform, akademik araştırmalar için ücretsiz bir web sitesi üzerinden kullanılabiliyor.
Sorun Ne?
DNA bir dil gibi düşünülebilir ve bu dildeki tek bir harf değişikliği hastalığa yol açabilir. Ancak insan genomunda yaklaşık 9 milyar olası tek harf değişikliği var. Her birini laboratuvarda tek tek denemek pratikte imkânsız.
DeepMind daha önce bu soruna yönelik AlphaGenome modelini geliştirmişti. Model, genetik bir değişikliğin biyolojik süreçleri nasıl etkileyeceğini tahmin ediyor ve araştırmacılar tarafından yaygın biçimde kullanılıyor. Ancak tek tek varyantları incelemeye uygun. Atlas ise tüm genomu kuşbakışı gösteriyor.
Ne Değişti?
DeepMind, AlphaGenome’un tahminlerini tüm genom için önceden hesaplayarak yaklaşık 1 petabaytlık bir veri seti oluşturdu. Bu, protein yapılarını içeren AlphaFold veritabanından 30 kattan fazla büyük. Platform şu parçalardan oluşuyor:
- Molekül etkisi tahminleri: Her varyant için, yüzlerce insan ve fare hücre tipi ile dokusunda gen düzenlemesinin farklı yönlerine dair binlerce tahmin.
- AVI puanı: AlphaGenome ile protein değiştiren varyantları değerlendiren AlphaMissense modelini birleştiren, her varyant için tek bir etki puanı.
- Puanın gerekçesi: Her puanın arkasındaki biyolojik etkenler, örneğin RNA kırpılması ya da gen ifadesi.
- DNA motifleri: Genomun “kelimeleri” sayılabilecek 2.500’den fazla tekrar eden dizi ve konumları.
AVI puanının önemli bir özelliği var. Genomun protein kodlayan yüzde 2’lik kısmında olduğu kadar, gen etkinliğini yöneten ve özelliklerle ilişkili varyantların çoğunu barındıran kalan yüzde 98’lik kısımda da çalışıyor. DeepMind’a göre puan, birçok hastalık yapıcılık ve nadir hastalık testinde sınıfının en iyisi.
İlk Sonuçlar
Platform yayımlanmadan önce dış araştırmacılar tarafından denendi. Broad Enstitüsü’nden bir ekip, AVI puanını daha önce gözden kaçmış varyantları sıralamak için kullandı. Bu sayede epileptik ensefalopatiyle güçlü bağlantısı olan DNM1 geninde bir varyant buldu. Tahminler varyantın hatalı bir kırpılma noktası oluşturduğunu gösterdi ve deneyler bunu doğruladı.
Exeter Üniversitesi’nden Gareth Hawkes ise Atlas’ı İngiltere Biyobankası’ndaki 54.000’den fazla katılımcının tüm genom verisine uyguladı. Nadir varyantları tahmin edilen etkilerine göre gruplayınca, istatistiksel gürültü içinde kaybolacak yüzde 22 daha fazla kodlamayan genetik ilişki ortaya çıktı.
Kimi İlgilendiriyor?
Platform öncelikle genetik araştırmacılarını, nadir hastalıklar üzerinde çalışan klinik ekipleri ve popülasyon genetiği çalışanlarını ilgilendiriyor. Kod yazmayı bilmeyen araştırmacılar da web portalı üzerinden kullanabiliyor. Ayrıca AlphaGenome API’si üzerinden ve Google Antigravity içinde bir beceri olarak da erişilebiliyor.
Unutulmaması gereken nokta, bunların tahmin olduğu. Atlas hangi varyantların incelenmeye değer olduğunu hızla sıralamaya yardım ediyor, ancak klinik karar için laboratuvar doğrulaması hâlâ gerekli. DNM1 örneğinde de tahmin ancak deneyle doğrulandıktan sonra sonuca dönüştü.
Türkiye’den Kullanıcılar İçin
Nadir hastalıklarda doğru tanıya ulaşmak çoğu zaman yıllar sürebiliyor. Türkiye’deki üniversite hastaneleri ve genetik araştırma merkezleri, akademik kullanım için ücretsiz olan bu kaynağı tanı süreçlerinde aday varyantları sıralamak için değerlendirebilir.
Kaynaklar
Bu yazı, yukarıdaki kaynaklardan yapay zekâ yardımıyla Türkçe olarak derlenmiş bir özettir. Ayrıntılar ve resmi bilgi için kaynaklara başvurun.
