Одна и та же замена буквы в ДНК может по-разному влиять на работу генов в разных клетках. Google DeepMind 11 ноября представила AlphaGenome 2 — модель, которой вместе с участком генома можно задать тип и состояние клетки. В проверке авторов это позволило находить больше вариантов ДНК, связанных с изменением активности генов, при том же пороге точности.

Предыдущая AlphaGenome выдавала фиксированный набор предсказаний, во многом опираясь на усреднённые данные тканей. В новой версии биологический контекст становится отдельным входом: исследователь выбирает его из каталога или передаёт данные собственного эксперимента по отдельным клеткам, без дообучения модели. Это важно, когда эффект теряется в среднем по ткани, но проявляется в определённой группе клеток. Сентябрьский атлас девяти миллиардов замен в ДНК расширял каталог готовых предсказаний; здесь меняется сам способ их получения.

В рукописи исследования авторы сравнили новую модель с AlphaGenome 1, дообученной на тех же одноклеточных данных. На наборе TenK10K для 28 типов иммунных клеток доля найденных целевых вариантов выросла с 16% до 30%. Порог точности в обоих случаях составлял 90%: девять из десяти отобранных вариантов должны были соответствовать положительным примерам проверочного набора. Речь о поиске вариантов, предварительно выделенных генетическим анализом как вероятные причины изменения активности генов, а не о доказанной точности диагностики болезней.

Прирост оказался не всеобщим. В ряде проверок на усреднённых данных тканей — в том числе для сплайсинга, то есть сборки РНК из фрагментов, — результаты остались сопоставимы с первой AlphaGenome. Даже новая версия при высоком пороге уверенности находит лишь меньшую часть целевых вариантов. Авторы также отмечают трудности с некоторыми близкими состояниями клеток. Обучение на наблюдениях само по себе не доказывает, что модель правильно предскажет ответ на экспериментальное вмешательство.

API уже доступен для некоммерческих исследований; коммерческое использование пока ограничено закрытым предварительным доступом. Веса и исходный код модели авторы обещают открыть при окончательной публикации работы. AlphaGenome 2 предназначена для исследований и не одобрена для клинического применения: пока это способ получить более прицельные предсказания о работе генома, а не готовый медицинский тест.