谷歌AlphaGenome 2看清基因变异伤细胞
人体里几乎所有细胞都带着同一套DNA,但同样的基因变异,落在心脏肌肉细胞和免疫细胞上,后果可能天差地别。谷歌DeepMind周三发布新一代基因组模型AlphaGenome 2,专门攻克这个难题:它能预测基因变异对每一种细胞类型、每一种细胞状态的具体影响,帮科学家看清疾病的细胞根源。
新模型在超过1亿个细胞档案、覆盖68种组织的数据上训练。DeepMind把它形容为把静态的细胞图谱数据库「变成人类遗传学的预测引擎」。与前代最先进的模型相比,AlphaGenome 2识别出的能改变基因表达的变异数量接近翻倍。

更厉害的是,模型能对训练时没见过的细胞类型和生物状态直接做预测,不用重新训练;它还能指出实验数据的缺口,提示科学家接下来该往哪个方向做实验。参与项目的DeepMind研究科学家盖索索总结,最大的突破在于「把人类遗传学和细胞生物学连了起来」。
对制药行业来说,这种颗粒度正中要害。DeepMind基因组学负责人阿夫塞茨解释,开发药物时针对的是特定蛋白质和特定细胞类型,能看清变异在哪种细胞里起作用,就等于给靶点选择提供了直接依据。未来版本还可能用跨物种数据训练,长远看会汇入「虚拟细胞」的构建——用数字模拟重现生物系统。
代价是算力:更精细的预测意味着更贵的计算,这也是DeepMind仍保留前代AlphaGenome的原因——绘制覆盖全基因组每种变异的图谱,还得靠便宜的老模型。目前AlphaGenome 2面向非商业研究开放,DeepMind同时在补齐代表性不足的细胞状态数据。从AlphaFold到AlphaGenome,DeepMind正把生命科学一块块拆下来重做。
编译自 The Verge,原标题:"Google's AlphaGenome 2 zooms in on the cellular roots of disease"