Jak GPT‑5 pomohl imunologovi Deryovi Unutmazovi vyřešit 3 roky starou záhadu

Lékař a imunolog Derya Unutmaz se o umělou inteligenci zajímá už řadu let. Jeho moment prozření ale přišel na konci roku 2025, když GPT‑5 Pro pomohl jemu a jeho laboratoři vrátit se k tři roky staré záhadě týkající se zvláštního typu imunitních buněk, které lidskému tělu pomáhají bojovat s rakovinou a dalšími nemocemi.

Záhada se točila kolem základní, ale důležité otázky imunologie: jak glukóza ovlivňuje vývoj a specializaci T buněk? T buňky jsou imunitní buňky, které pomáhají tělu bojovat s viry, zabíjet nádorové buňky, reagovat na některé bakterie a parazity a odlišovat zdravé buňky od hrozeb. Během vývoje přebírají různé úkoly, včetně rolí, které mohou ovlivňovat rakovinu, autoimunitní onemocnění i infekce. Pochopení toho, co T buňky směruje k jedné či druhé specializaci, by výzkumníkům mohlo pomoci těmto nemocem lépe porozumět a nakonec je i lépe léčit.

Unutmaz, profesor v The Jackson Laboratory a na University of Connecticut, dnes říká, že AI se stala natolik zásadní součástí jeho práce, že si vědu bez ní neumí představit. „Bylo by to, jako kdyby vám vzali obě ruce nebo polovinu mozku,“ řekl Unutmaz.

Záhada začala v roce 2022, kdy Unutmaz provedl experiment, aby zjistil, jak určitý typ cukru zvaný glukóza ovlivňuje vývoj T buněk. Buňky využívají glukózu jako zdroj energie, ale také ke stavbě proteinů a k plnění dalších funkcí.

Výsledky Unutmazova experimentu by mohly mít význam pro onemocnění, jako je rakovina, autoimunitní choroby a infekce. Unutmaz a jeho laboratoř však tehdy nedokázali pochopit, co pozorují.

Předchozí studie přinesly silné důkazy, že metabolismus glukózy ovlivňuje specializaci T buněk. Aby Unutmaz a jeho tým tomuto vztahu lépe porozuměli, vystavili T buňky v rané fázi vývoje buď prostředí s nízkým obsahem glukózy, nebo prostředí obsahujícímu molekulu podobnou glukóze zvanou deoxyglukóza. Deoxyglukóza narušuje schopnost buňky využívat glukózu, čímž narušuje tvorbu energie i stavbu proteinů. Proteiny jsou důležité, protože koordinují činnost uvnitř buňky a fungují jako poslové, kteří odesílají a přijímají informace mimo buňku.

Tým očekával, že obě podmínky povedou k podobným výsledkům. V obou případech by byla omezená glukóza, a tedy i energie, kterou T buňky potřebovaly ke svému fungování. To se ale nestalo.

T buňky vystavené deoxyglukóze ve velké převaze vytvářely buňky zapojené do zánětlivé reakce těla. Část T buněk vystavených nízkým koncentracím glukózy se specializovala jako buňky zánětlivé reakce, ale ne v takovém počtu jako u deoxyglukózy. Účinky raného vystavení deoxyglukóze přetrvávaly i poté, co výzkumníci tuto molekulu podobnou glukóze odstranili.

Tento rozdíl nešlo připsat pouze nedostatku energie. Dělo se ještě něco jiného. Unutmaz a jeho laboratoř však nedokázali přijít na to, co se děje, a tak experiment odložili a přesunuli se k jiným naléhavým úkolům, které vyžadovaly jejich pozornost.

Potom na konci roku 2025 vyšel GPT‑5 Pro a Unutmaz se rozhodl experiment znovu otevřít. Nahrál výsledky do modelu a požádal ho, aby data analyzoval.

GPT‑5 Pro navrhl, že deoxyglukóza narušila tvorbu proteinu zvaného IL-2. Tento protein může bránit T buňkám v tom, aby se změnily v buňku zánětlivé reakce známou jako Th17. Deoxyglukóza v podstatě odstranila překážku, která T buňce bránila stát se buňkou Th17. To může vysvětlovat, proč se T buňky v prostředí s nízkým obsahem glukózy nestávaly buňkami Th17 ani zdaleka v takovém počtu jako v prostředí s deoxyglukózou.

„GPT‑5 přišel s opravdu pozoruhodným poznatkem, který zpětně dává naprostý smysl,“ řekl Unutmaz. Souvislost ležela jen kousek mimo oblast jeho vlastní odbornosti, takže ji sám neviděl – a neviděl ji ani nikdo v jeho laboratoři.

Unutmaz se pak rozhodl zjistit, zda by GPT‑5 dokázal předpovědět výsledek experimentu. Imunolog začal experimentem, který už provedl na T buňce zaměřené na určitý typ lymfomu. Jeho experiment ukázal, že tyto konkrétní T buňky, zvané CD8+, měly zvýšenou schopnost zabíjet lymfomové buňky.

Když Unutmaz požádal GPT‑5 Pro, aby tentýž experiment nasimuloval, správně předpověděl posílení schopnosti buněk CD8+ zabíjet lymfomové buňky. Model nemohl výsledky získat z internetu, protože Unutmaz je ještě nezveřejnil.

„To byl okamžik, kdy jsem si řekl: dobře, tyto modely už dospěly do bodu, kdy opravdu a skutečně rozumějí,“ řekl.

Unutmaz říká, že modely jako GPT‑5 Pro dnes fungují spíše jako spolupracovníci. Dokážou zefektivnit rešerše literatury, zpracovávat stovky nových odborných článků publikovaných každý týden a pomáhat vědcům určovat otázky, které zůstávají nezodpovězené. Mohou také pomáhat výzkumníkům zpřesňovat hypotézy a zkracovat čas potřebný k určení experimentů, které má největší smysl provést.

„Možností, jak svou hypotézu ověřovat, je obrovské množství,“ řekl Unutmaz. „Máte nespočet přístupů a nevíte, který bude strategicky nejlepší.“ Proto používá GPT‑5 Pro k simulaci experimentů a předpovídání výsledků tak, aby zúžil výběr experimentů, které stojí za to zopakovat v laboratoři. Výzkumníkům to může ušetřit týdny až měsíce, dokonce roky práce, a výrazně tak urychlit obor biologie.

Přesto zůstává odborná znalost tématu klíčová. AI může vytvořit nový poznatek, ale lidé musí dál posuzovat jeho význam a věrohodnost. Například někdo bez Unutmazovy odbornosti by nedokázal posoudit, zda je mechanistický poznatek, na který GPT‑5 Pro upozornil v jeho experimentech s imunitními buňkami, důležitý, či nikoli.

Schopnost vytvářet poznatky a zrychlovat práci je důvodem, proč je třeba s těmito možnostmi zacházet odpovědně. AI by mohla pomoci výzkumníkům postupovat rychleji v biologii a medicíně, ale tyto schopnosti by také mohly snížit překážky zneužití, mimo jiné škodlivými aktéry usilujícími o návrh nebo použití biologických či chemických zbraní. Rámec připravenosti od OpenAI popisuje náš přístup ke sledování těchto rizik a budování ochranných opatření proti schopnostem AI, které by mohly způsobit závažnou újmu.

Unutmaz je optimistický ohledně toho, kam AI směřuje. Říká, že se nepodobá ničemu, co přišlo dříve: ani internetu, ani průmyslové revoluci. V poslední době Unutmaz experimentoval s pokročilými nástroji AI, včetně Codexu a hloubkového výzkum GPT‑5.2, aby pomohl sestavovat rozsáhlé soubory dat o mutacích u rakoviny a vytvářet výzkumné materiály (včetně rozsáhlého návrhu učebnice zaměřené na T buňky) s cílem urychlit aktivity v oboru precizní imunoterapie.

Unutmaz se cítí šťastný, že může být součástí této objevné doby. „Mít možnost být nejen historickým svědkem, ale také se na tom trochu podílet. V tom si připadám opravdu šťastný a poctěný.“