AI kanggo Penyakit Alzheimer
Penyakit Alzheimer iku salah siji saka masalah paling angel ing kedokteran sing durung kasil dirampungaké, lan uga salah siji sing paling nyengsarakaké. Iki matèni yuta-yuta wong, nimbulaké beban gedhé kanggo kulawarga, lan isih ngluwihi akèh kemampuan kedokteran saiki. Ing OpenAI Foundation, kita kepengin ngowahi kahanan kuwi kanthi nggunakake AI canggih kanggo nyepetake ilmu pengetahuan babagan nyegah lan nambani penyakit kasebut.1 Minangka langkah sepisanan, kita lagi ngupaya ngrampungaké hibah luwih saka $100 yuta ing sasi iki, ing enem lembaga riset, kanggo nyengkuyung lan nyepetaké riset Alzheimer—ngasilaké data anyar, mbantu ngrancang obat anyar, lan ngembangaké kemungkinan jalur menyang perawatan.
Hibah-hibah iki nggambaraké wiwitan saka karya kita; isih akeh banget sing kudu ditindakake. Kita ngarep-arep bakal menehi hibah Alzheimer luwih akeh sajrone taun 2026 lan sabanjuré, marang luwih akeh ilmuwan lan institusi riset, supaya bebarengan pungkasane kita bisa nyegah lan nambani penyakit Alzheimer.
Napa fokus ing penyakit Alzheimer?
Misi kita yaiku kanggo mesthekake yen AGI menehi manfaat kanggo kabeh umat manungsa. Penyakit Alzheimer iku masalah gedhé, saya parah amarga populasi saya tuwa, lan kerumitan penyakit iki cocog kanggo AI.
Penyakit Alzheimer ora mung mengaruhi yuta-yuta wong sing didiagnosis nandhang penyakit iki, nanging uga bojo, anak-anak, lan pangasuh liyane sing ndhukung wong-wong mau. Penyakit iki nyebabaké beban emosional lan keuangan sing gedhé banget tumrap kulawarga.
Umat manungsa wis ngalami kemajuan sajrone sawetara dasawarsa pungkasan kanggo nglawan telu saka papat panyebab pati utama—penyakit jantung, penyakit infèksi, lan sawetara jinis kanker, sing nyuda risiko pati ing umur apa wae:
Angka pati sing wis distandarisasi miturut umur saben 100.000 wong, sacara global, kanggo telung panyebab pati utama (IHME)
Nanging, ngembangaké perawatan sing efektif kanggo panyebab pati gedhé kaping papat—penyakit neurodegeneratif, kaya Alzheimer—nganti saiki kabukten akèh-akèhé angel banget diatasi, senajan wis ana upaya saka ilmuwan-ilmuwan paling unggul ing umat manungsa:
Tingkat mortalitas sing distandardisasi miturut umur, sacara global, kanggo Alzheimer (IHME)
Iku amarga penyakit Alzheimer ora katon disebabake dening siji sebab wae, nanging amarga interaksi antarane faktor risiko genetik, pelipatan protein sing salah, inflamasi, disfungsi sinaptik, lan liya-liyane—sing sesambungan karo faktor lingkungan sajrone puluhan taun lan kabeh proses kasebut dumadi ing otak, organ sing angel ditliti lan angel diwenehi obat. Pendekatan riset tradisional wis kesulitan kanggo mangerteni iki.
AI pancen paling trep kanggo ngadhepi kerumitan iki. Kemampuané kanggo nalar lintas macem-macem jinis data—kalebu gejala klinis pasien, biomarker penyakit, skrining calon-calon obat, lan liya-liyané—nyedhiyakake cara sing sak dhasaré anyar kanggo mangerteni kepiye faktor-faktor iki sesambungan, ngenali target obat sing pas, lan ndiagnosis risiko sing bisa ditindaklanjuti puluhan taun luwih awal kanggo pasien.
Tujuan kita yaiku mbantu para ilmuwan nyipta piranti anyar kanggo pungkasané nyegah lan nambani penyakit Alzheimer. Amarga target kasebut nganti saiki angel banget digayuh, kita nganggep iki minangka tes sing cetha tumrap kemampuan AI kanggo ngowahi apa sing bisa diwujudake ing bidang kesehatan manungsa. Kita ngupaya nggawé prabédan sing migunani kanggo wong-wong sing duwé risiko kena penyakit Alzheimer lan kulawargané.
Pendekatan awal kami
Kita matur nuwun kanggo dhukungan sing wis ditampa saka para peninjau ilmiah eksternal kanggo menehi masukan marang strategi awal kita. Sanajan kita semangat banget babagan saben bidang panyumbangan iki, kita ora ngarep-arep bisa nggayuh tujuan kita kanggo nyegah lan ngobati penyakit Alzheimer kanthi dumadakan. Sawetara eksperimen bakal ngasilaké asil negatif, lan bakal ana alangan saklumaku. Kuwi sipaté ilmu pengetahuan—lan kita bakal sinau sakcepete bisa, nganyari pendekatan kita nalika asil-asilé wiwit mlebu.
Minangka wiwitan, kita nduweni hipotesis awal babagan kepiye carane kita bisa ndhukung ekosistem riset kanthi cara sing dadi pelengkap kanggo upaya sing wis ana, lan ngoptimalake apa sing saiki bisa ditindakake nganggo AI. Yen digabungake, iki ngasilake “tumpukan limang lapisan” kagiyatan ing institusi riset terkemuka:
1. Gawe “peta kausal” penyakit Alzheimer nganggo AI, kanggo validasi target kanggo intervensi. Saiki katon cetha manawa ana akèh faktor panyebab penyakit Alzheimer, dudu mung siji. Kuwi ateges kita kudu memetakake jaringan lengkap faktor-faktor kausal kanggo nemtokake kanthi tepat simpul-simpul sing paling efektif kanggo intervensi terapeutik tumrap wong sing beda-beda. Kanthi kolaborasi karo para peneliti ing garis ngarep AI ing biologi kaya Arc Institute, kita nduwé tujuan kanggo mangertèni kepiyé organoid otak model “organoids” nanggepi macem-macem kombinasi faktor risiko genetik lan lingkungan. Data eksperimen skala gedhé kaya mangkéné bisa digunakaké kanggo nglatih model AI sing dadi acuan kanggo eksperimen ing mangsa ngarep. Kanthi mesin hibrida iki, para panaliti bisa nuduhake temuané sajrone proses supaya wong liya bisa ngembangaké luwih lanjut, lan ngusulake target obat sing adhedhasar pangerten mekanisme kanggo pengujian luwih lanjut.
Anggota tim Inisiatif Penyakit Alzheimer Arc Institute (saka kiwa menyang tengen: Lorena Saavedra, Nianzhen Li, Dave Burke, Tony Hua, Silvana Konermann, Dara Leto, Patrick Hsu, Megan van Overbeek, Kristen Seim). Kredit: Raymond Rudolph.
Penyakit Alzheimer wis suwe angel diobati, salah siji sebabé amarga penyakit iki minangka conto paling utama saka penyakit kompleks. Iki minangka asil saka atusan faktor risiko genetik lan lingkungan sing saling berinteraksi ing macem-macem jinis sel sajrone pirang-pirang dasawarsa. Ing Arc, kita lagi mbangun teknologi eksperimen lan komputasional kanggo bener-bener memetakan interaksi kasebut kanthi skala gedhe.
Kita pengin nemokake gangguan sing bisa ngeklik lan nyeret sel saka kahanan kena penyakit bali menyang kahanan sing sehat. Kanggo nindakake kuwi, kita nglakokaké siklus pamelajaran aktif: kita kanthi sistematis ngowahi model jaringan manungsa sing dipandu déning data pasien, ngukur apa sing kedadeyan, lan nggunakake asilé kanggo ningkataké model AI kita babagan penyakit Alzheimer kanthi bertahap. Saben siklus menehi kita gambaran sebab-akibat sing luwih cetha babagan ing endi jalur-jalur penyakit kasebut padha konvergen lan ing endi intervensi kudu ditindakake.
2. Rancang obat anyar kanthi bantuan AI, lan uji ing laboratorium—karo kolaborator kaya Institute for Protein Design, bebarengan karo neurolog lan ilmuwan neurosains terkemuka ing Mass General Brigham Neuroscience Institute. Luwih saka 100 obat kanggo penyakit Alzheimer wis diuji ing uji klinis wiwit taun 2000, nanging meh kabeh ora manjur utawa nduwèni efek samping sing ora dikarepaké. Kita percaya yen molekul sing dirancang kanthi pitulungan piranti AI kanggo biologi bakal duwe kemungkinan sukses sing luwih dhuwur saka wektu ke wektu. Nanging, kanggo nemtokake apa kuwi bener, para peneliti luwih dhisik kudu bisa mvalidasi panggawéan digitalé ing sel, jaringan, lan kéwan.
Ing UW Medicine Institute for Protein Design, kita nduweni komitmen kanggo mbangun pipeline kolaboratif sing fokus kanggo menehi dampak positif paling gedhe marang kesejahteraan global. Kanthi nggunakake model desain protein paling anyar sing didhukung AI, kita wis kasil ngrèkayasa molekul sing bisa ngiket, ngowahi, lan ngurai target sing wigati banget kanggo progresi penyakit Alzheimer. Ngembangaké, nyampurnakaké, lan mbagikaké toolkit iki marang para ilmuwan saraf sing bisa migunakaké protein rancangan kita kanggo prédhiksi lan ngatasi neurodegenerasi iku salah siji saka prioritas paling dhuwur kita.
3. Ndhukung dataset mbukak kanggo prédhiksi tumindake obat, lan nggambarke kemajuan penyakit kanthi lan tanpa intervensi. Iki kalebu nggawe dataset mbukak anyar sing relevan karo Alzheimer bebarengan karo organisasi tanpa bathi kaya Focused Research Organisation EvE Bio. Iki uga kalebu ndhukung nggedhekake dataset longitudinal lan epidemiologis sing wis ana, uga kesempatan kanggo mbukak kanthi tanggung jawab dataset sing wis ana sing diklumpukake dening perusahaan bioteknologi sing bisa migunani kanggo kabeh panaliti.
Mikro-nyuntik senyawa menyang pelat siap-uji kanggo skrining kuantitatif throughput dhuwur lan profil ing macem-macem target. Kredit: EvE Bio.
4. Netepake biomarker anyar kanggo penyakit, ningkatake diagnosis lan cara uji klinis ditindakake, karo kolaborator kaya UCSF. Disetujoné tes getih Alzheimer sing kapisan taun kepungkur menehi dhokter spesialis luwih akèh piranti kanggo ngevaluasi kahanan pasien, kanthi cara sing kurang invasif. Getih lan biomarker liya uga ndadèkaké peneliti bisa ngukur pengaruh sing bisa ditimbulaké obat-obatan marang perkembangan penyakit ing uji klinis, kalebu minangka pangukuran sekunder ing uji coba sing utamané nargetaké penyakit liya (kaya sing dituduhaké ing uji coba anyar iki babagan penyakit kardiovaskular). Ana luwih akeh kesempatan kanggo maju luwih adoh nganggo proteomik modern lan pengambilan sampel liyane saka pasien, saiki amarga AI bisa mangerteni sinyal biologis sing luwih kompleks.
Penyakit Alzheimer tetep dadi salah siji tantangan sing paling mendesak ing bidang kedokteran, lan kemajuan gumantung marang nyambungaké terobosan ilmiah karo perawatan pasien kita. Kolaborasi iki ndadekake kita bisa nyambungake upaya-upaya sing unggul ing tingkat donya—wiwit saka kemajuan ing desain protein nganti wawasan klinis lan biologis sing jero ing kene ing UCSF—kanggo luwih mangerteni penyakit kasebut lan ngenali jalur anyar menyang perawatan. Kanthi AI sing mbantu kita nggabungaké wawasan iki lan mangertèni kerumitan sing gedhé banget, kita duwé kesempatan kanggo nyepetaké panemuan sing bisa ngowahi urip para pasien kanthi nyata.
5. Nguji pangobatan sing wis ora dilindhungi paten lan nggunakake AI kanggo mangertèni kanthi paling apik data pasien sing wis dianonimake lan pengalaman sing dilaporake online. Ana sawetara intervensi sing nduwèni bukti sing nuduhaké anané efek—contone, litium orotat lan vaksin herpes zostersing wis ora dilindhungi paten—nanging isih dibutuhaké bukti bermutu dhuwur luwih lanjut, lan sektor swasta ora nduwèni insentif kanggo mbayari uji klinis.
Pangarep-arepku yaiku manawa kemampuan litium orotat dosis fisiologis kanggo mbalèkaké patologi lan mulihake memori ing model tikus penyakit Alzheimer uga bakal bisa ditrapaké kanggo populasi manungsa sing saya tuwa. Litium iku sing nyuplai daya kanggo telpon, laptop, lan kendaraan listrik kita. Dugaanku, otak bisa uga wis nggunakake elektrokimiane sing unik sadurungé kita nggunakake.
Pembelajaran Iteratif
Kita bakal nyurung maju kabeh limang bidang iki bebarengan, kanggo nglengkapi upaya liyane ing ekosistem riset. Kita ngarepake bakal nambahake marang pendekatan kita sing wis ana nalika nampa masukan luwih lanjut saka komunitas riset, supaya bebarengan kita bisa nemokake cara kanggo nyegah lan ngobati penyakit Alzheimer.
Kanthi nangani Alzheimer kanthi langsung, kita ngupaya ora mung mbantu ngowahi arah penyakit iki, nanging uga mbangun piranti lan kawruh sing bisa nyepetake kemajuan kanggo nglawan akeh penyakit liyane.
* * *
Yen njenengan kasengsem nampa kabar anyar saka OpenAI Foundation, mangga langganan ing kene. Yen njenengan pengin ngubungi tim Sains & Biomedis kita, njenengan bisa ngubungi kita ing [email protected].
Saliyane artikel akademik, kita uga maca kanthi matur nuwun laporan, artikel dawa, lan unggahan blog babagan AI lan sains. Sanajan kita ora sarujuk karo kabèh klaim ing tulisan-tulisan iki, iki kalebu laporan National Academies iki, artikel tinjauan iki babagan pipeline obat Alzheimer, ringkesan umum babagan kemajuan medis kaya tulisan iki babagan angka pati amarga penyakit kardiovaskular, unggahan blog Science iki babagan kangèlane AI kanggo nggawe kemajuan ing bidang kedokteran, lan gagasan data klinis saka IFP iki.
Kita ndheseg njenengan supaya nerbitake analisis kanthi umum, lan ngirim pranala menyang kita liwat email yen njenengan nganggep perspektif kasebut bisa migunani kanggo kita.
Cathetan ing ngisor
- 1
Luwih tepaté, fokus kita ana ing penyakit Alzheimer lan gangguan sing ana gandhengané—penyakit Alzheimer asring dumadi bebarengan karo demensia liyane.