智慧應用 影音
研華股份有限公司
20210804_D Webinar 2021 疫起拚轉型論壇:缺電時代中的生存指南

超級電腦基因運算 日本盼帶動癌症治療新機

為發展針對個人基因缺陷的新標靶治療,日本動用超級電腦與AI,針對難處理的疾病進行客製化治療法研究。圖為人體DNA。法新社

人類對人體基因研究,從結構、個別作用、定位排序、到2010年代又有進化,美國自2015年起,進行基因即時比對與標靶治療法(Targeted Therapy)研究,英國從2018年、日本在2019年12月20日,決定投入相關研究,應用最新超級電腦與AI,力求2020年代上半獲得突破,創造醫療與超級電腦AI應用新紀元。

一般所謂的標靶治療,是指針對特定病源或癌細胞生化作用中會產生的特定反應或產物,進行干擾或促進,讓病原與癌細胞自滅、抑或讓失效的免疫系統能恢復功能進行攻擊,但這只能針對大部分人罹患這種疾病時會產生的共通反應,若屬於病患本人的特殊遺傳疾病,就不一定能用。

根據日本電子零組件產業新聞(Electronic Device Industry News)報導,日本厚生保健省通過的研究,是以日本最主要的5個基因庫保存日本人基因進行分析,確定日本人正常基因排序,然後進行正常排序與病患的基因排序比對,確認異常基因數量與作用,據以對症下藥治療,這種標靶治療就沒有個人特殊性問題。

基因排序比對需要超級電腦在於搶時間,負責研究的日本東京大學醫科學研究所(The Institute of Medical Science The University of Tokyo),在2017年曾有個急性白血病案例,找出7,488個變異細胞與108個基因結構異常,運算時間超過600分鐘,2020年以運算速度1.78PFLOPS的新款超級電腦重算,也要105分鐘。

許多癌症的癌細胞倍增需要1季甚至1年,但急性白血病等部分癌症卻是每天倍增,而且復發機率很高,不僅治療要與時間賽跑,還要徹底了解病患基因變異情況,才能減低短時間復發機率,現在日本癌症患者5年平均存活率達62%,但白血病僅約20%,所以需要超級電腦與AI處理,爭取治療時間與壓低復發機率。

現在東京大學醫科學研究所使用的超級電腦SHIROKANE5,由日本電機大廠日立製作所(Hitachi)設計組裝,搭配AI是美國IT大廠IBM的Watson Genomic Analytics,每年最多可檢查7萬人份,該機構已決定2021年加購GPU進行升級,同步進行基因研究與治療學習。

  •     按讚加入DIGITIMES智慧醫療粉絲團
更多關鍵字報導: 日本 癌症研究 超級電腦 AI