ChinaBio生物医药产业合作大会

生物医药产业国际合作大会

2026年4月28-29日|上海浦东嘉里大酒店
2026年5月6-7日|线上
ChinaBio生物医药投融资大会| 人工智能辅助激光标记MAGIC揭示染色体异常新机制,引领癌症起源研究

ChinaBio生物医药投融资大会| 人工智能辅助激光标记MAGIC揭示染色体异常新机制,引领癌症起源研究

ChinaBio生物医药投融资大会观察到,欧洲分子生物学实验室(EMBL)海德堡分部的最新研究成果:科研团队开发的MAGIC系统通过人工智能辅助激光标记,揭示了正常细胞中染色体异常的发生机制,为癌症早期发生的分子机制研究提供了新工具。

图片来源:生物通

癌症的发生往往源于细胞基因指令紊乱,染色体异常——数量或结构缺陷——是正常细胞转化为癌细胞的重要初始事件。然而,由于异常细胞在自然选择下常被淘汰,检测其发生机制一直是研究难题。

为突破这一瓶颈,EMBL科贝尔团队开发了MAGIC(Machine-learning Assisted Genomics and Imaging Correlation)系统,将自动化显微镜、单细胞测序与人工智能结合,实现对微核细胞的高通量识别与标记。微核是一种细胞内微小封闭结构,包含从大部分基因组分离出的DNA,是染色体异常的重要前兆。

MAGIC系统通过自动显微镜拍摄细胞图像,利用机器学习算法扫描并识别含微核的细胞,然后使用光转换染料进行激光标记。标记后的细胞可通过流式细胞术与未标记细胞分离,实现进一步单细胞基因组分析。该方法极大提高了效率:研究团队在不到一天的时间内,分析了近10万个细胞,远超传统手动筛选能力。

实验结果显示,超过10%的正常细胞分裂过程中会产生染色体异常,而当关键基因p53突变时,异常比例几乎翻倍。研究还探讨了其他诱因,例如染色体双链DNA断裂的存在与位置对异常发生率的影响。MAGIC系统不仅可以用于微核细胞的检测,也可训练识别其他细胞特征,为未来癌症及基础生物学研究提供广泛应用潜力。

该研究依托EMBL海德堡先进光学显微镜设施(ALMF)、Pepperkok团队、EMBL-EBI的Isidro Cortes-Ciriano团队以及德国癌症研究中心(DKFZ)的Andreas Kulozik团队的合作,并由EMBL与海德堡大学分子医学合作单位(MMPU)支持。研究人员表示,只要细胞特征可以通过视觉区分,“MAGIC”系统便可通过人工智能进行检测,从而推动生物学多领域的发现。

这一基于人工智能的高通量染色体异常检测技术,引发了ChinaBio生物医药投融资大会的高度关注,为癌症早期发生机制研究、基因检测工具开发以及潜在预防策略探索提供了重要参考。

文章来源:生物通

返回