Kuidas GPT‑5 aitas immunoloog Derya Unutmazil lahendada 3 aasta vanuse mõistatuse

Arst ja immunoloog Derya Unutmaz on AI vastu huvi tundnud juba aastaid. Tema „ahhaa“-hetk saabus aga 2025. aasta lõpus, kui GPT‑5 Pro aitas tal ja tema laboril naasta kolme aasta vanuse mõistatuse juurde, mis puudutas erilist tüüpi immuunrakku, mis aitab inimkehal võidelda vähi ja teiste haigustega.

Mõistatus keerles immunoloogia lihtsa, kuid oluliste tagajärgedega küsimuse ümber: kuidas mõjutab glükoos T-rakkude arengut ja spetsialiseerumist? T-rakud on immuunrakud, mis aitavad kehal võidelda viirustega, tappa vähirakke, reageerida mõnele bakterile ja parasiidile ning eristada terveid rakke ohtudest. Arenedes võtavad need endale eri ülesandeid, sealhulgas rolle, mis võivad mõjutada vähki, autoimmuunhaigusi ja infektsioone. Mõistmine, mis suunab T-rakke ühe või teise spetsialiseerumise poole, võiks aidata teadlastel neid haigusi paremini mõista ja lõpuks ka paremini ravida.

Praegu ütleb Unutmaz, The Jackson Laboratory ja Connecticuti Ülikooli professor, et AI on saanud tema töös nii keskseks, et ta ei kujuta teaduse tegemist ilma selleta enam ette. „See oleks nagu mõlema käe või poole aju äravõtmine,“ ütles Unutmaz.

Mõistatus sai alguse 2022. aastal, kui Unutmaz tegi katse, et mõista, kuidas glükoosiks nimetatav suhkrutüüp mõjutab T-rakkude arengut. Rakud kasutavad glükoosi kütusena, aga ka valkude ehitamiseks ja muude funktsioonide täitmiseks.

Unutmazi katse tulemustel võiks olla mõju selliste haiguste puhul nagu vähk, autoimmuunhaigused ja infektsioonid. Tollal ei suutnud Unutmaz ja tema labor aga nähtut mõtestada.

Varasemad uuringud andsid tugevaid tõendeid, et glükoosi ainevahetus mõjutab T-rakkude spetsialiseerumist. Selle seose paremaks mõistmiseks viisid Unutmaz ja tema töörühm T-rakud nende arengu varases etapis kas vähese glükoosiga keskkonda või keskkonda, mis sisaldas glükoosilaadset molekuli nimega desoksüglükoos. Desoksüglükoos häirib raku võimet glükoosi kasutada, takistades energia tootmist ja valkude ehitamist. Valgud on olulised, sest nad koordineerivad rakus toimuvat ja toimivad sõnumitoojatena, mis saadavad ja võtavad vastu infot väljaspool rakku.

Töörühm eeldas, et kaks tingimust annavad sarnased tulemused. Mõlemal juhul oleks glükoosi – ja seega ka energiat, mida T-rakud toimimiseks vajavad – piiratud koguses. Aga nii ei läinud.

Desoksüglükoosiga kokku puutunud T-rakud tekitasid valdavalt rakke, mis osalevad keha põletikuvastuses. Osa vähese glükoosikontsentratsiooniga kokku puutunud T-rakkudest spetsialiseerus põletikuvastuse rakkudeks, kuid mitte sellisel hulgal nagu desoksüglükoosi puhul. Varase desoksüglükoosiga kokkupuute mõju püsis isegi siis, kui teadlased glükoosilaadse molekuli eemaldasid.

Seda erinevust ei saanud seletada üksnes energiapuudusega. Toimus midagi muud. Unutmaz ja tema labor ei suutnud aga välja selgitada, mis toimub, nii et nad panid katse kõrvale ja liikusid edasi muude kiireloomuliste tööde juurde, mis vajasid tähelepanu.

Siis tuli 2025. aasta lõpus välja GPT‑5 Pro ja Unutmaz otsustas katse uuesti käsile võtta. Ta laadis tulemused mudelisse ja palus tal andmeid analüüsida.

GPT‑5 Pro pakkus välja, et desoksüglükoos häiris valgu nimega IL-2 ehitamist. See valk võib takistada T-rakkudel muutumast põletikuvastuse rakuks, mida tuntakse nime all Th17. Sisuliselt eemaldas desoksüglükoos tõkke, mis piiras T-raku võimet muutuda Th17 rakuks. See võibki olla põhjus, miks vähese glükoosiga keskkonnas ei muutunud T-rakud Th17 rakkudeks ligilähedaseltki sellisel hulgal nagu desoksüglükoosi keskkonnas.

„GPT‑5 jõudis selle tõeliselt tähelepanuväärse järelduseni, mis tagantjärele tundub täiesti loogiline,“ ütles Unutmaz. See jäi just napilt tema enda pädevusvaldkonnast väljapoole, nii et ta ei näinud seost ise – ega näinud seda ka keegi tema laboris.

Seejärel otsustas Unutmaz uurida, kas GPT‑5 suudab katse tulemust ette ennustada. Immunoloog alustas katsest, mille ta oli juba läbi viinud T-rakuga, mis sihib üht lümfoomi tüüpi. Tema katse näitas, et neil konkreetsetel T-rakkudel, mida nimetatakse rakkudeks CD8+, oli suurenenud võime lümfoomirakke tappa.

Kui Unutmaz palus GPT‑5 Prol sama katset simuleerida, ennustas see õigesti rakkude CD8+ lümfoomirakkude tapmise võime suurenemist. Mudel ei saanud tulemusi internetist teada saada, sest Unutmaz ei olnud neid veel avaldanud.

„See oli hetk, mil tundsin, et olgu, need mudelid on nüüd jõudnud punkti, kus nad tõesti, päriselt mõistavad,“ ütles ta.

Unutmazi sõnul toimivad sellised mudelid nagu GPT‑5 Pro nüüd pigem koostööpartneritena. Need võivad kirjanduse ülevaateid tõhustada, töötades läbi sadu igal nädalal ilmuvaid uusi teadusartikleid ja aidates teadlastel tuvastada küsimusi, mis on endiselt vastuseta. Samuti võivad need aidata teadlastel hüpoteese täpsustada, lühendades aega, mis kulub kõige mõttekamate katsete väljaselgitamiseks.

„Asju, mida hüpoteesi kontrollimiseks teha saab, on tohutult palju,“ ütles Unutmaz. „Lähenemisviise on lugematult ja sa ei tea, milline neist on parim strateegia.“ Seetõttu kasutab ta GPT‑5 Prod katsete simuleerimiseks ja tulemuste ennustamiseks, et aidata kitsendada nende katsete ringi, mida tasub laboris korrata. See võib teadlastel säästa nädalaid, kuid või isegi aastaid tööd ning kiirendada bioloogia valdkonda märkimisväärselt.

Sellest hoolimata on valdkonnaekspertiis endiselt võtmetähtsusega. AI võib luua uue arusaama, kuid inimesed peavad ikkagi hindama selle olulisust ja usutavust. Näiteks ei oleks Unutmazi asjatundlikkuseta inimene suutnud öelda, kas mehhanistlik tähelepanek, mille GPT‑5 Pro tema immuunrakkude katsetes esile tõi, oli oluline või mitte.

Võime luua uusi arusaamu ja kiirendada tööd on põhjus, miks neid võimekusi tuleb käsitleda vastutustundlikult. AI võiks aidata teadlastel bioloogias ja meditsiinis kiiremini edasi liikuda, kuid need võimekused võivad ka langetada väärkasutuse tõkkeid, sealhulgas pahatahtlike tegutsejate jaoks, kes püüavad kavandada või kasutada bioloogilisi või keemiarelvi. OpenAI Preparedness Framework kirjeldab meie lähenemist nende riskide jälgimisele ja kaitsemeetmete loomisele selliste AI võimekuste vastu, mis võivad põhjustada tõsist kahju.

Unutmaz on AI tuleviku suhtes optimistlik. Tema sõnul ei sarnane see millegagi, mis on varem tulnud – ei interneti ega tööstusrevolutsiooniga. Viimati on Unutmaz katsetanud täiustatud AI-tööriistu, sealhulgas Codexit ja GPT‑5.2 süvauuringut, et aidata koostada ulatuslikke vähi mutatsioonide andmestikke ja luua uurimismaterjale – sealhulgas põhjaliku T-rakkudele keskenduva õpiku mustandi –, mille eesmärk on kiirendada täppisimmunoteraapia arendamist.

Unutmaz tunneb, et tal on vedanud, et ta saab olla osa sellest avastuste ajastust. „Ma tunnen end tõeliselt õnneliku ja privilegeerituna, et saan seda mitte ainult ajalooliselt pealt näha, vaid ka natuke selles osaleda.“