NVIDIA基金会向前沿癌症研究人员颁发40万美元奖金

为了寻找更有效的治疗方法来与癌症抗争，两个研究团队独辟蹊径——通过使用GPU加速计算和深度学习，对新的基因通路展开了探索。  

NVIDIA 基金会（由NVIDIA员工主导的慈善组织）向每个团队颁发了20万美元的Compute the Cure科研基金，为其癌症研究工作提供进一步支持。

图片展现了癌细胞的发展过程，其中标记为蓝色的是染色体，红色是致癌的破坏性“驱动”基因。图片由Paul Mischel提供。

其中一支团队得出一项惊人发现：科学家通常在染色体上寻找的、极具破坏性的“驱动”基因（癌症癌化的罪魁祸首），其实并不在染色体上，而是位于染色体外DNA(ecDNA)的环状片段上。

Paul Mischel 博士带领的路德维希癌症研究所(Ludwig Institute Cancer Research)研究团队计划利用高性能计算和GPU加速深度学习来了解这些基因及其在癌症中的作用。

来自多伦多大学（简称U of T）的另一个团队将利用GPU加速深度学习和DNA测序数据，快速构建癌症“家谱图”。该“家谱图”能够揭示导致健康细胞转变为恶性肿瘤的突变基因，并让我们能够预测其癌化情况。

支持癌症研究

这笔科研基金是NVIDIA基金会Compute the Cure计划的一部分，该计划旨在助力研究人员利用创新计算技术在癌症诊断和治疗方面取得突破性进展。

在美国国家癌症研究所研究人员的支持下，NVIDIA工作人员从全球范围内提交的近70份提案中选出了科研基金授予对象。

路德维希癌症研究所 (Ludwig Institute Cancer Research) 的Paul Mischel博士正在尝试找出癌症的分子热点。他也是获得NVIDIA基金会Compute the Cure科研基金的研究人员之一。

找出癌变热点

与癌症抗争也是一场Paul Mischel与自己的斗争：他的父亲在他 14 岁时因癌症去世。

Mischel说：“我成为了一名病理学家，用我的双眼发现‘敌人’。”他是路德维希癌症研究所分子病理学的负责人，同时还兼任加州大学圣地亚哥分校的病理学教授。

今年二月份，Mischel和UCSD大学（加利福尼亚大学圣迭戈分校）的同事Vineet Bafna发现，超过半数的人类癌症“驱动基因”位于染色体外的ecDNA上。这些基因的突变速度比其他类型更快，所以它们可能更容易产生抗药性，也更难以治疗。

“这些癌症的变化没有任何规律，而且速度奇快。”Mischel说道。

现在，包括博士后研究员Elizabeth Brunk在内的团队计划利用深度学习来更精确地检测ecDNA，并明确它如何改变细胞行为。通过利用深度学习分析大量癌症数据，研究人员希望能够找到在癌症病情发展中起关键作用的分子热点，并进行针对性的治疗。

癌症“家谱”

物种是通过一系列变异进化而来，癌症也一样。而癌症的变异可以让细胞逃脱免疫系统的攻击，或以不同于正常细胞生长的方式生长。

多伦多大学唐纳利细胞与生物分子研究中心(Donnelly Centre for Cellular and Biomolecular Research)的计算机科学及分子遗传学教授Quaid Morris和多伦多大学计算机科学系的教授David Duvenaud解释了变异的发生原理。

他们计划通过GPU加速深度学习来检测DNA测序数据中的模式，跟踪变异发生的时间和疾病的发展情况。他们还将研究癌症对治疗的反应以及癌症的进化趋势，这可能会催生出新的治疗方法。

Morris和Duvenaud都是Vector Institute for Artificial Intelligence的成员。

多伦多大学的研究员David Duvenaud和Quaid Morris正在构建癌症谱系图。他们也获得了NVIDIA基金会的Compute the Cure科研基金。

研究人员将针对每个肿瘤构建一个“家谱”。这项细致的工作需要耗时数周，但在Compute the Cure计划的资助下，Morris和Duvenaud计划开发一个GPU加速深度学习的软件，将数周时间缩短到几秒钟。通过该软件，医生可以快速对预后进行预测，然后选择相应的治疗方法。研究人员说，对数以千计癌症谱系图的重建还将揭示不同患者的变异模式。

“我们越充分地了解癌症发展情况和进展，以及哪些癌症属于危险类型（或有危险可能性），就越有助于研究新的治疗方法，或在现有的治疗方法中，针对不同癌症病情‘对症下药’。”Morris说。