Rychlejší objevování antibiotik s ChatGPT
Dr. César de la Fuente a jeho tým využívají nové nástroje v boji proti antimikrobiální rezistenci.
„Je úžasné si uvědomit, jak málo toho víme a kolik toho ještě můžeme objevit. Snažím se to předat mladým lidem, aby pochopili, že budoucnost patří jim. O světě nevíme téměř nic – a právě to je vzrušující, protože tady může pomoci věda.“ —Dr. César de la Fuente
„Nástroje jako ChatGPT nám pomáhají urychlit vědecké objevy. Pro vědce, jako jsem já, je to skutečné hřiště.“
Narůstající problém
Moderní medicína závisí na účinných antibiotikách, která nám pomáhají zotavit se z běžných nemocí, operací, porodů a dalších zdravotních situací. Narůstá však závažný problém: bakterie, proti kterým antibiotika působí, jsou odolné. Čím častěji proti nim antibiotika používáme, tím více příležitostí k dominanci dostávají rezistentní kmeny. Tento jev se nazývá antimikrobiální rezistence (AMR). S bakteriální AMR je každoročně spojeno přibližně pět milionů úmrtí a očekává se, že do roku 2050 se toto číslo zdvojnásobí.
V boji proti AMR jsou nezbytná nová antibiotika. Tradiční metoda, při níž vědci v přírodě zkoumají půdu, rostliny a další organickou hmotu a hledají v nich aktivní molekuly, je však zdlouhavá a vyžaduje mnoho pokusů a omylů. Nástroje jako ChatGPT a Codex umožňují Dr. Césarovi de la Fuente a jeho týmu hledat nové molekuly pro boj s AMR novým a rychlejším způsobem. „Všechno děláme digitální rychlostí,“ říká.
„Často si sotva stihnu dát šálek kávy a můj tým už má spoustu nově objevených molekul, z nichž by se mohlo stát příští antibiotikum.“
„Naše laboratoř se pouští do vysoce rizikových projektů, ale když uspějeme, výsledky jsou úžasné.“
—Marcelo Der Torossian Torres
„Codex je skvělý kopilot. Když potřebuji něco implementovat, Codex to zvládne během okamžiku. Šetří mi čas a umožňuje mi věnovat se jiným věcem.“
—Erik Hartman
„Pro mě jako experimentální vědkyni je vývoj algoritmu obrovským krokem. Pomocí Codexu mohu napsat skript a zajistit, aby se má data ve všech experimentech vykreslovala stejně.“
—Angela Cesaro
Biologie jako kód
Jedním z velkých průlomů laboratoře de la Fuente bylo pojmout tento problém jako práci s informacemi: DNA, základní stavební kámen života, je vlastně jen kód. Nástroje jako ChatGPT týmu pomáhají vytvářet algoritmy, které rychle procházejí složité systémy utvářející náš svět a dokážou najít nové kandidáty na antibiotika během několika hodin namísto let.
„Nové antibiotické molekuly nyní dokážeme objevit během několika hodin namísto pěti či šesti let.“
„Díky Codexu teď může programovat i člověk, který nikdy dříve neprogramoval a nerozumí jazyku informatiky.“
—Dr. César de la Fuente
Angela v experimentální laboratoři vytváří molekuly určené k testování.
ChatGPT se stal nepostradatelnou součástí pracovních postupů laboratoře de la Fuente. „Stal se společným mozkem laboratoře. Ví, jak jednotliví členové týmu přemýšlejí o vědě, protože do něj vkládáme spoustu svých nápadů,“ říká Dr. de la Fuente. „Opravdu zachycuje naše myšlení: jak přicházíme s nápady, naši vynalézavost i to, co do práce vnášíme jako lidé.“
Codex odstranil bariéry mezi členy týmu, od vědců z tradičních oborů přes výpočetní biology až po odborníky na strojové učení. „Lidé, kteří by se ještě před pěti lety počítače ani nedotkli, pokud zrovna nepotřebovali analyzovat data, se nyní mohou věnovat výpočetní biologii. Dokážou psát algoritmy, které v jejich datech hledají vzorce, nebo vizualizovat výsledky způsoby, jež dříve nebyly možné.“
„Naše laboratoř je velmi rozmanitá: máme chemiky, biology i informatiky. Máme mnoho talentovaných lidí, kteří pracují v různých oborech.“
—Jianing Bai
Vizualizace molekulárních struktur, které laboratoř de la Fuente vyhledává ve velkém měřítku.
„AI dokáže propojovat znalosti z různých oborů, a pomáhá nám tak klást lepší otázky a vyvíjet lepší metody řešení opravdu obtížných problémů.“
—Tianang Leng
„Nedělal bych svou práci správně, kdybychom se nesnažili řešit obrovské problémy.“
Budoucnost antibiotik
Spojení lidské vynalézavosti a strojové inteligence pomáhá vytyčit vzrušující cestu medicíny vpřed. „Ještě před několika lety jsem byl pesimistický ohledně naší schopnosti držet krok v závodech ve zbrojení mezi AMR a schopností lidstva přicházet s novými molekulami,“ říká. „Některé systémy, které jsme v poslední době vyvinuli pomocí nástrojů jako ChatGPT, mi však dávají mnohem větší naději, než jsem čekal.“ Všechno, co Dr. de la Fuente dělá, směřuje k jedinému cíli: zmírňovat utrpení a zachraňovat životy. „Celý život jsem čekal na nástroje, které nám umožní dělat to, co dokážeme dnes.“
„Ukázalo se, že mnoho molekul, které jsme objevili, skutečně dokáže ničit současné patogeny.“
—Dr. César de la Fuente
„Představte si, že jste na počítači vytvořili molekulu schopnou zachraňovat životy. Myslím, že vědci žijí pro okamžiky, kdy objeví něco, co před nimi nikdo v dějinách světa neobjevil.“