Antibiootikumide avastamise kiirendamine ChatGPT abil
Dr César de la Fuente ja tema meeskond kasutavad antimikroobikumiresistentsuse vastu võitlemiseks uusi tööriistu.
„Hämmastav on mõelda, kui vähe me teame ja kui palju on veel avastada. Püüan seda noortele edasi anda, et nad mõistaksid: tulevik on nende päralt. Me ei mõista maailmast peaaegu midagi – ja see on põnev, sest siin saab teadus aidata.“ —dr César de la Fuente
„Sellised tööriistad nagu ChatGPT aitavad meil teadusavastusi kiirendada. Minusuguse teadlase jaoks on see tõeline mänguväljak.“
Süvenev probleem
Tänapäeva meditsiin tugineb tõhusatele antibiootikumidele, mis aitavad meil paraneda tavalistest haigustest, operatsioonidest, sünnitusest ja paljust muust. Ent probleem süveneb: antibiootikumidega võideldavad bakterid on vastupidavad ning mida rohkem me nende vastu antibiootikume kasutame, seda rohkem tekib resistentsetel tüvedel võimalusi domineerima hakata. Seda nähtust nimetatakse antimikroobikumiresistentsuseks (AMR). Bakteriaalse AMR-iga seostatakse igal aastal ligikaudu viit miljonit surmajuhtumit ning 2050. aastaks peaks see arv kahekordistuma.
Uued antibiootikumid on AMR-i vastu võitlemisel hädavajalikud, kuid tavapärane meetod on aeganõudev ja katse-eksituse põhine: teadlased lähevad loodusesse ning otsivad mullast, taimedest ja muust orgaanilisest ainest aktiivseid molekule. Sellised tööriistad nagu ChatGPT ja Codex võimaldavad dr César de la Fuentel ja tema meeskonnal kasutada AMR-i vastu võitlemiseks uute molekulide leidmisel uudset ja kiiremat lähenemist. „Teeme kõike digikiirusel,“ ütleb ta.
„Tihtipeale jõuan vaevu tassi kohvi juua, kui mu meeskond on juba avastanud hulga uusi molekule, millest võib saada järgmine antibiootikum.“
„Meie labor võtab ette riskantseid projekte, kuid kui need õnnestuvad, on tulemused hämmastavad.“
—Marcelo Der Torossian Torres
„Codex on suurepärane kaaspiloot. Kui tahan midagi teostada, suudab Codex selle sekundiga valmis teha. See säästab mu aega ja võimaldab mul muude asjadega tegeleda.“
—Erik Hartman
„Eksperimentaalteadlasena on algoritmi väljatöötamine minu jaoks tohutu samm. Saan Codexiga kirjutada skripti ja tagada, et mu andmeid kujutatakse kõigis katsetes ühtmoodi.“
—Angela Cesaro
Bioloogia käsitlemine koodina
Üks de la Fuente labori suuri läbimurdeid on selle probleemi käsitlemine infoprobleemina: elu ehitusmaterjal DNA on kõigest kood. Sellised tööriistad nagu ChatGPT aitavad neil luua algoritme, mis suudavad kiiresti läbi töötada meie maailma määratlevaid keerukaid süsteeme ja leida uued antibiootikumikandidaadid aastate asemel tundidega.
„Nüüd suudame avastada uusi antibiootikumimolekule viie-kuue aasta asemel mõne tunniga.“
„Codex võimaldab nüüd programmeerida ka inimesel, kes pole seda kunagi varem teinud ega mõista informaatika keelt.“
—dr César de la Fuente
Angela valmistab märglaboris katsetamiseks molekule.
ChatGPT‑st on saanud de la Fuente labori töövoo oluline osa. „Sellest on saanud labori ühine aju. See teab, kuidas meeskonna eri liikmed teadusest mõtlevad, sest sisestame sinna palju oma ideid,“ ütleb dr de la Fuente. „See tabab tõesti meie mõtteviisi: ideede loomist, leidlikkust ja seda, mida me inimestena juurde anname.“
Codex on kõrvaldanud tõkked meeskonnaliikmete vahel, kelle hulgas on nii traditsiooniliste valdkondade teadlasi kui ka arvutusbiolooge ja masinõppeinsenere. „Inimesed, kes viis aastat tagasi kasutasid arvutit üksnes andmete analüüsimiseks, saavad nüüd tegeleda arvutusbioloogiaga. Nad oskavad kirjutada algoritme, et leida oma andmetest mustreid või visualiseerida tulemusi viisil, mis varem oli võimatu.“
„Meie labor on väga mitmekesine: meil on keemikuid, biolooge ja informaatikuid. Meil on nii palju andekaid inimesi, kes töötavad eri valdkondades.“
—Jianing Bai
Visualiseering molekulaarstruktuuridest, mida de la Fuente labor suures mahus läbi otsib.
„Tehisintellekt suudab ühendada eri valdkondade teadmisi, aidates meil esitada paremaid küsimusi ja töötada väga keeruliste probleemide lahendamiseks välja paremaid meetodeid.“
—Tianang Leng
„Ma ei teeks oma tööd korralikult, kui me ei püüaks lahendada tohutuid probleeme.“
Antibiootikumide tulevik
Inimliku leidlikkuse ja masinintellekti koosmõju aitab kujundada meditsiinile põnevat tulevikku. „Veel kõigest paar aastat tagasi suhtusin pessimistlikult meie võimesse pidada sammu AMR-i ja inimkonna uute molekulide loomise võidurelvastumisega,“ ütleb ta. „Kuid mõned süsteemid, mida oleme viimasel ajal selliste tööriistadega nagu ChatGPT arendanud, annavad mulle nüüd oodatust palju rohkem lootust.“ Kõik, mida dr de la Fuente teeb, teenib üht eesmärki: vähendada kannatusi ja päästa elusid. „Olen kogu elu oodanud tööriistu, mis võimaldaksid meil teha seda, mida me praegu teeme.“
„Oleme näinud, et paljud meie avastatud molekulid suudavad tõepoolest hävitada tänapäevaseid haigustekitajaid.“
—dr César de la Fuente
„Kujutlege arvutis loodud molekuli, mis suudab päästa elusid. Usun, et teadlased elavad nende hetkede nimel, mil avastavad midagi, mida mitte keegi pole kogu maailma ajaloo jooksul varem avastanud.“