В Санкт-Петербурге состоялся 48-часовой хакатон BioHack. Сборные команды биологов и программистов из нескольких городов России решали научные и прикладные задачи в области биоинформатики. На мероприятии собрались как студенты, так и начинающие ученые. BioHack-2018: поздравляем призёров - команду No PasaRAN! из лаборатории SCAMT Университета ИТМО
Третье место и приз в 50 тысяч рублей достались команде No PasaRAN! из студентов и аспирантов из лабораторииSCAMT Университета ИТМО (магистрантов Антона Бондаренко и Ярослава Соловьева и аспиранта Дмитрия Смирнова), Санкт-Петербургского государственного университета, Политехнического университета, Университета им. Бонч-Бруевича. Как отметил руководитель тренингового центра EPAM в Санкт-Петербурге Заал Льянов, команда смогла достойно справиться с высокопроизводительными вычислениями, оптимизацией данных, а также найти эффективное и простое решение для поставленной проблемы.
Проект заключался в том, чтобы построить модель, с помощью которой можно было бы предсказывать развитие нейродегенеративного заболевания на основе анализа повторов в ряде генов. Из-за этих повторов происходит механизм RAN-трансляции, из-за которого образуются белки с определенными повторами аминокислот. Эти белки ассоциируются с образованием некоторых веществ, которые, в свою очередь, связывают с возникновением нейродегенеративных заболеваний. Также существовали некоторые закономерности между количеством повторов в генах и возникновением заболеваний.
Команда No PasaRAN! должна была проанализировать имеющиеся большие данные о геномах здоровых пациентов и пациентов с нейродегенеративными заболеваниями на наличие повторов. А затем на основе этих данных построить модель для предсказаний возникновения заболевания на основе нейросети и машинного обучения. Полученная ими модель повторяет те результаты, которые были получены экспериментальным путем учеными. Однако ребята подчеркнули, что модель не может делать 100%-предсказания. Во-первых, пока собрано очень мало данных о RAN-трансляции и влиянии этого процесса за развитие заболеваний – вышло менее 10 научных статей на эту тему. А во-вторых, не всегда возникновению заболевания предшествует один и тот же набор повторов.
«Эти механизмы еще плохо изучены. Для понимания того, где можно искать RAN-трансляцию, мы попытались свести все знания, уже накопленные авторами немногочисленных статей, чтобы предсказать, где и в каких генах мы можем найти этот механизм в теории. А затем ученые-экспериментаторы смогут проверять эти предсказательные данные экспериментальным путем. BioHack – это отличное место, чтобы быстро попытаться проверить аспекты науки, которые тебя волнуют, но на которые не хватает времени: на мероприятии собираются люди с разными компетенциями», – прокомментировал участник команды No PasaRAN из Университета ИТМО Дмитрий Смирнов.
Для участия в хакатоне нужно было только зарегистрироваться и написать мотивационное письмо. Предварительный отбор участников велся в индивидуальном порядке. Можно было участвовать сформированной командой, только если все участники прошли отбор. Ведь смысл хакатона заключается в популяризации междисциплинарных исследований и развитии у участников навыков, необходимых для работы в сборных командах биологов и программистов. Оценка выполненных проектов производилась по пяти критериям: техническая полезность (насколько проект масштабируем в индустрии), его общественная полезность, завершенность, презентация проекта, а также общая оценка «красоты» проекта.
Второе место (приз – 70 тысяч рублей) заняла команда «m(олот)ТОРа». Задача, которую решала команда, заключалась в следующем: участники должны были выяснить, как факторы плюрипотентности могут регулировать экспрессию генов, участвующих в сигнальном пути mTOR.
Первое место и главный приз в 100 тысяч рублей получила команда Good Vibrations, которая взялась, по словам жюри, за несколько необычный проект, который жюри назвали Shazam для дрозофил. Shazam – это платформа, которая помогает людям искать музыку и определять играющую песню. Команда победителей научилась определять, какие именно «песни» поют самцы мух-дрозофил самкам. Ребята смогли представить технически законченный алгоритм.
Всего в хакатоне участвовали 23 команды не только из Санкт-Петербурга, но и из Москвы, Екатеринбурга, Новосибирска и других городов России. Все команды дошли до финала, что достаточно редко случается на хакатонах. С тематиками других проектов можно ознакомиться по ссылке.
(автор Наталья Блинникова)