AI за Алцхајмерову болест

Алцхајмерова болест је један од најтежих нерешених проблема у медицини и један од најразорнијих. Односи милионе живота, представља огроман терет за породице и и даље пркоси великом делу онога што медицина данас може да учини. У Фондацији OpenAI желимо то да променимо коришћењем напредне вештачке интелигенције за убрзавање науке о превенцији и лечењу ове болести. Као први корак, радимо на томе да овог месеца финализујемо доделу грантова у укупном износу већем од 100 милиона америчких долара, у оквиру шест истраживачких институција, како бисмо подржали и убрзали истраживање Алцхајмерове болести – генерисање нових података, помоћ у осмишљавању нових лекова и проширење могућих путева ка лечењу.

Ови грантови представљају почетак нашег рада; има још много тога да се уради. Очекујемо да ћемо током целе 2026. године и након тога додељивати додатне грантове за истраживање Алцхајмерове болести већем броју научника и истраживачких институција, како бисмо заједно коначно могли да спречимо и лечимо Алцхајмерову болест.

Зашто се фокусирати на Алцхајмерову болест?

Наша мисија је да обезбедимо да AGI користи целом човечанству. Алцхајмерова болест је огроман проблем, погоршава се како становништво стари, а сложеност ове болести чини је погодном за примену AI-ја.

Алцхајмерова болест не погађа само милионе људи којима је дијагностикована, већ и њихове супружнике, децу и друге неговатеље који им пружају подршку. Болест породицама намеће огроман емоционални и финансијски терет.

Човечанство је током последњих неколико деценија остварило напредак у борби против три од четири највећа узрока смрти – болести срца, заразних болести и неких врста рака, смањујући ризик од смрти у било ком животном добу.

Међутим, развој делотворних терапија за четврти велики узрок смрти – неуродегенеративне болести, попут Алцхајмерове болести – до сада се показао углавном нерешивим, упркос напорима најбољих научника човечанства:

То је зато што изгледа да Алцхајмерова болест није условљена једним узроком, већ међудејством генетских фактора ризика, неправилног савијања протеина, упале, синаптичке дисфункције и других фактора — у интеракцији са факторима животне средине током деценија, при чему се све то одвија у мозгу, органу који је тешко проучавати и до ког је тешко допремати лекове. Традиционални истраживачки приступи су се тешко сналазили у тумачењу овога.

AI је јединствено погодна да се суочи са овом сложеношћу. Способност да резонује на основу различитих типова података – укључујући клиничке симптоме пацијената, биолошке маркере болести, скрининге кандидата за лекове и још много тога – нуди суштински нов начин за разумевање интеракције ових фактора, идентификовање одговарајућих мета за лекове и дијагностиковање ризика на које се може деловати деценијама раније код пацијената.

Наш циљ је да помогнемо научницима да осмисле нове алате како би коначно спречили и лечили Алцхајмерову болест. Пошто је тај циљ до сада било толико тешко постићи, посматрамо га као јасан тест способности вештачке интелигенције да промени оно што је могуће у области људског здравља. Циљ нам је да остваримо значајан позитиван утицај на људе који су у ризику од Алцхајмерове болести и на њихове породице.

Наш почетни приступ

Захвални смо на подршци коју смо добили од спољних научних рецензената, која је помогла у обликовању наших почетних стратегија. Иако смо изузетно одушевљени сваком од ових области филантропског деловања, не очекујемо да ћемо преко ноћи остварити свој циљ превенције и лечења Алцхајмерове болести. Неки експерименти ће дати негативне резултате, а биће и застоја на том путу. Таква је природа науке – и учићемо што брже можемо, прилагођавајући свој приступ како резултати буду пристизали.

За почетак, имамо почетне хипотезе о томе како можемо да подржимо истраживачки екосистем на начин који допуњује постојеће напоре и користи оно што је сада могуће уз AI. Све заједно, ово ствара слојевиту структуру од пет нивоа активности у водећим истраживачким институцијама:

1. Креирајте „каузалну мапу“ Алцхајмерове болести помоћу вештачке интелигенције, како бисте валидирали циљеве за интервенцију. Сада се чини јасним да постоји много фактора који доприносе Алцхајмеровој болести, а не само један. То подразумева да би требало да мапирамо целокупну мрежу узрочних фактора како бисмо прецизно одредили најефикасније чворове за терапијску интервенцију код различитих људи. Сарађујући са истраживачима који су на граничном пољу AI у биологији, као што је Arc Institute⁠, настојимо да разумемо како моделни мождани „органоиди“ реагују на различите комбинације генетских и фактора ризика средине. Такви експериментални подаци великих размера могу се користити за обуку модела вештачке интелигенције који усмеравају будуће експерименте. Уз овај хибридни механизам, истраживачи могу током процеса да деле своје налазе како би други могли да се надовежу на њих, као и да предложе мете за деловање лекова утемељене на механистичким сазнањима за даље тестирање.

2. Дизајнирајте нове лекове уз помоћ вештачке интелигенције и тестирајте их у лабораторији– са сарадницима као што је Институт за дизајн протеина⁠⁠, заједно са водећим неуролозима и неуронаучницима у Институту за неуронауку Mass General Brigham. Од 2000. године, преко 100 лекова за Алцхајмерову болест тестирано је у клиничким испитивањима, али готово сви су се показали неефикасним или су имали нежељена дејства. Верујемо да ће молекули дизајнирани уз помоћ AI алата за биологију током времена имати већу вероватноћу успеха. Али да би утврдили да ли је то тачно, истраживачи прво морају бити у стању да валидирају своје дигиталне творевине у ћелијама, ткивима и животињама.

3. Подржите отворене скупове података за предвиђање активности лекова и праћење тока болести са и без интервенције. То укључује креирање нових отворених скупова података релевантних за Алцхајмерову болест са непрофитним организацијама, попут организације за фокусирана истраживања EvE Bio⁠. То такође обухвата подршку проширењу постојећих лонгитудиналних и епидемиолошких скупова података, као и могућности да се на одговоран начин отворе постојећи скупови података које су прикупиле биотехнолошке компаније, што може користити свим истраживачима.

4. Успостављање нових биомаркера за болести, унапређење дијагностике и начина спровођења клиничких испитивања, са сарадницима као што је UCSF. Одобрење првог теста крви за Алцхајмерову болест прошле године⁠ омогућава лекарима специјалистима више алата за процену стања пацијента, на мање инвазиван начин. Крв и други биомаркери такође омогућавају истраживачима да мере ефекат који лекови могу имати на прогресију болести у клиничким испитивањима, укључујући и као секундарна мерења у испитивањима која су првенствено усмерена на другу болест (као што је приказано у овом недавном испитивању⁠ о кардиоваскуларним болестима). Постоји више могућности за напредовање уз савремену протеомику и друге врсте узимања узорака од пацијената, сада када AI може да протумачи сложеније биолошке сигнале.

5. Тестирајте терапије којима је истекао патент и користите AI да на најбољи начин разумете анонимизоване податке о пацијентима и искуства која су пацијенти поделили на интернету. Постоји низ интервенција за које постоје докази који указују на ефекат – на пример, литијум-оротат⁠ и вакцина против херпес зостера⁠ван патентне заштите – али за које су потребни додатни висококвалитетни докази, а приватни сектор нема подстицај да финансира клиничка испитивања.

Итеративно учење

Напредоваћемо на свих пет ових фронтова истовремено, како бисмо допунили друге напоре у истраживачком екосистему. Очекујемо да ћемо надограђивати своје постојеће приступе како будемо добијали додатне повратне информације од истраживачке заједнице, како бисмо заједно могли да утврдимо како да спречимо и лечимо Алцхајмерову болест.

Директно се хватајући у коштац са Алцхајмеровом болешћу, циљ нам је не само да помогнемо да се промени ток ове болести, већ и да развијемо алате и знање који могу да убрзају напредак у борби против многих других болести.

* * *

Ако сте заинтересовани да добијате новости од Фондације OpenAI, претплатите се овде⁠. Ако желите да контактирате са нашим тимом за природне науке и лечење болести, можете нам писати на [email protected]⁠.

Поред академских чланака, са захвалношћу читамо извештаје, опсежне чланке и блог објаве о вештачкој интелигенцији и науци. Иако се не слажемо са свим тврдњама у тим текстовима, међу њима су овај извештај Националних академија⁠, овај прегледни чланак о развојном портфељу лекова за Алцхајмерову болест⁠, сажеци медицинског напретка на високом нивоу, као што је овај текст о стопама смртности од кардиоваскуларних болести⁠, ова блог објава часописа Science ⁠ о потешкоћама са којима се вештачка интелигенција суочава у остваривању напретка у медицини, и ова идеја IFP-а о клиничким подацима⁠.

Подстичемо вас да анализе објављујете јавно и да нам пошаљете везу е-поштом ако сматрате да би нам та перспектива могла бити корисна.