Ученые ВШЭ разработали DeepGQ — Google Maps для G-квадруплексов

Исследователи из Центра искусственного интеллекта ФКН НИУ ВШЭ разработали ИИ-модель, которая открывает новые возможности для диагностики и лечения тяжелых заболеваний, включая рак мозга и нейродегенеративные нарушения. Ученые применили искусственный интеллект для изучения G-квадруплексов — структур, которые оказывают значительное влияние на работу наших клеток и развитие различных органов и тканей. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Scientific Reports.
ДНК похожа на длинную цепь символов, состоящую из четырех букв: A, C, G и T. При этом, помимо самой последовательности букв, большую роль играет то, как скручена нить ДНК: некоторые участки генетического кода становятся открытыми, то есть доступными для считывания клеткой и последующего воспроизведения, а некоторые — закрытыми. Один из видов «упаковки» — особая форма, называемая G-квадруплексом. Ее можно представить как небольшой узелок, формирующийся там, где много букв G (гуанин). Ученые предполагали, что каждый вид клеток обладает своим уникальным набором таких узелков, определяющих предназначение клетки. Например, ДНК нервных клеток головного мозга отличается своими особыми узлами от ДНК клеток печени. Именно эти различия влияют на развитие и функционирование разных типов клеток. Однако изучение таких процессов в лабораториях было дорогостоящим и не всегда давало точные результаты.
Исследователи Центра ИИ НИУ ВШЭ разработали ИИ-модель DeepGQ, которая при помощи глубокого обучения создает индивидуальные карты G-квадруплексов для каждой ткани. Модель способна анализировать цепочку ДНК сразу в двух направлениях, как бы читая ее и слева направо, и справа налево. Это помогает программе точно распознавать всю картину особенностей исследуемого участка ДНК.
Артем Башкатов
Артем Башкатов, младший научный сотрудник Центра биомедицинских исследований и технологий Института ИИ и цифровых наук ФКН, рассказывает: «Наша гипотеза заключалась в том, что особенности окружения клеток, а не только сама структура ДНК определяют развитие клеток каждого типа ткани. Чтобы проверить эту идею, вместо одной универсальной модели мы создали специализированные модели DeepGQ для разных видов тканей. Например, одна модель была обучена только на клетках мозга (“DeepGQ-Нейроны”), другая — на печеночных клетках (“DeepGQ-Печень”) и так далее для 14 видов тканей. Это позволило каждой модели выявить закономерности развития для конкретного типа ткани».
Благодаря DeepGQ ученые получили доступ к инструменту для высокоточного предсказания G-квадруплексов. Вместо дорогостоящих исследований любая лаборатория, изучающая, например, рак печени или болезнь Альцгеймера, может взять данные из образцов пациентов и, используя DeepGQ, получить точную карту наиболее вероятных целей для проверки.
Мария Попцова
«По сути, DeepGQ — это Google Maps для G-квадруплексов, которая на плоскую карту ДНК наносит достопримечательности (GQs) и дорожную обстановку (DHS, гистоны), уникальную для каждого города (ткани), — считает Мария Попцова, директор Центра биомедицинских исследований и технологий Института ИИ и цифровых наук. — Многие тяжелые заболевания, от рака до нейродегенерации, являются болезнями потери идентичности ткани. Либо клетки забывают, кем они должны быть, либо их программа специализации ломается. G-квадруплексы могут стать новыми мишенями при лечении таких болезней. Если раковая клетка поддерживается во включенном состоянии благодаря определенному GQ-узлу, можно создать лекарство, которое этот узел развяжет или стабилизирует до поломки, убивая раковую клетку. В будущем это может привести к созданию модели “DeepGQ-Пациент”: взяв биопсию опухоли и ее данные, можно будет создать персональную карту активных GQs и подобрать строго индивидуальное лечение».
Вам также может быть интересно:
Ученые Вышки научили нейросеть «слышать» неисправности в электродвигателях
Ученые Института искусственного интеллекта и цифровых наук (ИИиЦН) факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ разработали метод Signature-Guided Data Augmentation (SGDA), который способен с точностью 99% определять неисправность двигателей и с точностью 86% классифицировать типы возникших поломок. Применение этой разработки может снизить расходы на ремонт промышленного оборудования, уменьшить простои и сделать производство безопаснее. Результаты исследования опубликованы в журнале Engineering Applications of Artificial Intelligence.
Четвертый фестиваль робототехники состоится в НИУ ВШЭ
С 1 по 3 апреля в кампусе НИУ ВШЭ на Покровке пройдет IV Фестиваль робототехники — одно из ключевых событий факультета компьютерных наук Вышки для всех, кто увлечен робототехникой, программированием и инженерным творчеством. Фестиваль объединит соревнования по робототехнике, дискуссии, образовательные форматы и демонстрацию разработок.
«Подготовка инженеров нового поколения невозможна без интеграции инструментов ИИ в отраслевые ОП»
26 февраля в Уфе на площадке Межвузовского студенческого кампуса Евразийского научно-образовательного центра прошла защита итоговых проектов пилотного курса образовательной программы «ИИ-инженерия в нефтегазовой отрасли». Эксперты НИУ ВШЭ оценили студенческие проекты в сфере искусственного интеллекта, выполненные для «Газпрома» в рамках федерального проекта «Экономика данных и цифровая трансформация государства».
Новая разработка ученых ВШЭ поможет быстрее и дешевле спроектировать надежную электронику
Российские ученые из МИЭМ ВШЭ разработали новый подход к моделированию электротепловых процессов в мощных электронных схемах на печатных платах. Они научились быстро и точно рассчитывать, как нагреваются электронные компоненты во время работы, чтобы заранее предотвращать их перегрев и поломку. Результаты работы опубликованы в журнале Russian Microelectronics.
Стартует набор на онлайн-программу повышения квалификации «Основы ИИ-агентов для автоматизации процессов»
В Центре непрерывного образования факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ открыт набор на новую онлайн-программу повышения квалификации «Основы ИИ-агентов для автоматизации процессов». Программа разработана для тех, кто стремится перейти от базового использования нейросетей в формате чат-ботов к созданию прикладных интеллектуальных инструментов для автоматизации бизнес-задач. Курс ориентирован на слушателей, заинтересованных в практическом освоении современных подходов к разработке автономных ИИ-агентов на базе больших языковых моделей и их внедрении в рабочие процессы.
Ученые НИУ ВШЭ научились сжимать большие языковые модели без потерь в качестве
Исследователи из Института искусственного интеллекта и цифровых наук (Институт ИИиЦН) ФКН НИУ ВШЭ разработали новый метод сжатия больших языковых моделей, таких как GPT и LLaMA, который позволяет уменьшить их объем на 25–36% без дополнительного обучения и значительной потери в точности. Это первый подход, который использует математические преобразования — вращения весов модели, — чтобы сделать модели более удобными для сжатия с помощью структурированных матриц. Результаты исследования опубликованы в ACL Findings 2025. Код метода доступен на GitHub.
В Вышке продолжается набор на программу «ИИ-лидеры: бизнес-лаборатория для руководителей»
26 февраля на факультете компьютерных наук стартует 6-месячное очное обучение. О программе рассказывает ее автор и руководитель Евгений Соколов, научный руководитель Центра непрерывного образования ФКН.
В ВШЭ создан департамент кибербезопасности
В Московском институте электроники и математики им. А.Н. Тихонова ВШЭ открылось новое подразделение. Среди его задач — объединение образовательных, научных и экспертных ресурсов МИЭМ в области информационной и компьютерной безопасности, расширение портфеля образовательных программ, укрепление партнерства с лидерами индустрии и позиций ВШЭ как ведущего центра компетенций в области кибербезопасности.
Серьезный вызов: студенты Вышки исследуют глобальные технологические тренды и стартапы
В НИУ ВШЭ подвели промежуточные итоги совместного исследовательского проекта с компанией ЭФКО: студенты представили результаты исследований и рассказали о дальнейших планах. Проект ориентирован на вовлечение студентов в прикладные исследования по трем крупным направлениям: анализ глобальных технологических стартапов, изучение культурного кода и созидательного потенциала общества, а также прогнозирование социально-экономического развития России.
В НИУ ВШЭ пройдет II конгресс «Генетика и сердце»
Высшая школа экономики, Национальная исследовательская лига кардиологической генетики (НИЛКГ) и Центральная государственная медицинская академия (ЦГМА) Управления делами Президента РФ организуют II Конгресс с международным участием «Генетика и сердце». Мероприятие состоится 7–8 февраля 2026 года в Центре культур НИУ ВШЭ.


