Ինչպես GPT‑5‑ը օգնեց իմունաբան Դերյա Ունութմազին լուծել երեք տարվա վաղեմության առեղծվածը

Բժիշկ և իմունաբան Դերյա Ունութմազը տարիներ շարունակ հետաքրքրված է արհեստական բանականությամբ։ Բայց նրա «ահա՛» պահը եկավ 2025 թվականի վերջին, երբ GPT‑5 Pro-ն օգնեց նրան ու նրա լաբորատորիային նորից անդրադառնալ երեք տարի շարունակ չլուծված մի հանելուկի, որի կենտրոնում իմունային բջիջների հատուկ տեսակ էր, որն օգնում է մարդու օրգանիզմին պայքարել քաղցկեղի և այլ հիվանդությունների դեմ։

Առեղծվածի հիմքում իմունաբանության համար պարզ, բայց կարևոր հարց էր․ ինչպե՞ս է գլյուկոզան ազդում T բջիջների զարգացման և մասնագիտացման գործընթացի վրա։ T բջիջները իմունային բջիջներ են, որոնք օգնում են օրգանիզմին պայքարել վիրուսների դեմ, ոչնչացնել քաղցկեղային բջիջները, արձագանքել որոշ բակտերիաների և մակաբույծների առկայությանը, ինչպես նաև տարբերակել առողջ բջիջները վտանգ ներկայացնողներից։ Զարգացման ընթացքում T բջիջները ստանձնում են տարբեր գործառույթներ՝ ներառյալ այնպիսի դերեր, որոնք կարող են ազդել քաղցկեղի, աուտոիմուն հիվանդությունների և վարակների ընթացքի վրա։ Հասկանալը, թե ինչ գործոններ են ուղղորդում T բջիջներին դեպի այս կամ այն մասնագիտացումը, կարող է օգնել հետազոտողներին ավելի լավ հասկանալ այդ հիվանդությունները և, ի վերջո, մշակել դրանց ավելի արդյունավետ բուժման մոտեցումներ։

Այսօր Ունութմազը՝ The Jackson Laboratory-ի և Կոնեկտիկուտի համալսարանի պրոֆեսոր, ասում է, որ ԱԲ-ն այնքան առանցքային է դարձել իր աշխատանքի համար, որ չի պատկերացնում գիտությամբ զբաղվելն առանց դրա։ «Դա նույնն է, ինչ քեզանից խլեն երկու ձեռքերդ կամ ուղեղիդ կեսը», ասել է Ունութմազը։

Հանելուկը սկսվեց 2022 թվականին, երբ Ունութմազը փորձ կատարեց՝ հասկանալու, թե ինչպես է գլյուկոզա կոչվող շաքարի տեսակն ազդում T բջիջների զարգացման վրա։ Բջիջները գլյուկոզան օգտագործում են ոչ միայն որպես էներգիայի աղբյուր, այլև սպիտակուցներ կառուցելու և մի շարք այլ կենսաբանական գործառույթներ իրականացնելու համար։

Ունութմազի փորձի արդյունքները կարող էին կարևոր նշանակություն ունենալ այնպիսի հիվանդությունների ուսումնասիրման համար, ինչպիսիք են քաղցկեղը, աուտոիմուն հիվանդությունները և վարակները։ Սակայն այդ ժամանակ Ունութմազն ու նրա լաբորատորիայի թիմը չէին կարողանում հասկանալ, թե իրականում ինչ էին ցույց տալիս իրենց ստացած տվյալները։

Նախորդ ուսումնասիրությունները հիմնավոր ապացույցներ էին ներկայացրել, որ գլյուկոզայի նյութափոխանակությունն ազդում է T բջիջների մասնագիտացման վրա։ Այս կապն ավելի լավ հասկանալու համար Ունութմազն ու նրա թիմը T բջիջները զարգացման վաղ փուլում դրեցին կամ ցածր գլյուկոզայով միջավայրում, կամ այնպիսի միջավայրում, որը պարունակում էր գլյուկոզային նման դեօքսիգլյուկոզա կոչվող մոլեկուլ։ Դեօքսիգլյուկոզան խանգարում է բջջի՝ գլյուկոզա օգտագործելու կարողությանը՝ խաթարելով էներգիայի արտադրությունն ու սպիտակուցների կառուցումը։ Սպիտակուցները կարևոր են, քանի որ համակարգում են բջջի ներսում ընթացող գործունեությունը և հանդես են գալիս որպես սուրհանդակներ, որոնք տեղեկություն են ուղարկում ու ստանում բջջից դուրս։

Թիմը ակնկալում էր, որ այս երկու պայմաններում կստացվեն նմանատիպ արդյունքներ։ Երկու դեպքում էլ գլյուկոզայի, հետևաբար նաև T բջիջների գործունեության համար անհրաժեշտ էներգիայի հասանելիությունը սահմանափակված էր լինելու։ Սակայն իրականում արդյունքները բոլորովին այլ էին։

Դեօքսիգլյուկոզայի ազդեցությանը ենթարկված T բջիջները ճնշող մեծամասնությամբ վերածվում էին բջիջների, որոնք ներգրավված են օրգանիզմի բորբոքային իմունային արձագանքում։ Ցածր գլյուկոզային միջավայրի ազդեցությանը ենթարկված T բջիջների մի մասն էլ էր մասնագիտանում այդպիսի բջիջների, սակայն դրանց քանակը չէր հասնում դեօքսիգլյուկոզայի դեպքում դիտված մակարդակին։ Դեօքսիգլյուկոզայի վաղ ազդեցության հետևանքները պահպանվում էին նույնիսկ այն ժամանակ, երբ հետազոտողները հեռացնում էին գլյուկոզային նմանվող մոլեկուլը։

Այս տարբերությունը հնարավոր չէր բացատրել միայն էներգիայի պակասով։ Այստեղ գործում էր մեկ այլ մեխանիզմ։ Սակայն Ունութմազն ու նրա լաբորատորիայի թիմը չկարողացան հասկանալ, թե իրականում ինչ էր տեղի ունենում, ուստի փորձը մի կողմ դրեցին և անցան այլ հրատապ աշխատանքների, որոնք պահանջում էին իրենց ուշադրությունը։

Այնուհետև 2025 թվականի վերջին թողարկվեց GPT‑5 Pro-ն, և Ունութմազը որոշեց նորից անդրադառնալ այդ փորձին։ Նա արդյունքները վերբեռնեց մոդել և խնդրեց վերլուծել տվյալները։

GPT‑5 Pro-ն առաջ քաշեց այն վարկածը, որ դեօքսիգլյուկոզան խանգարում է IL-2 կոչվող սպիտակուցի սինթեզին։ Այս սպիտակուցը կարող է կանխել T բջիջների վերածումը Th17 կոչվող՝ բորբոքային իմունային արձագանքին մասնակցող բջիջների տեսակի։ Դեօքսիգլյուկոզան, ըստ էության, վերացրեց այն խոչընդոտը, որը սահմանափակում էր T բջջի՝ Th17 բջիջների վերածվելու կարողությունը։ Հավանաբար հենց այդ պատճառով էլ ցածր գլյուկոզային միջավայրում գտնվող T բջիջները չէին վերածվում Th17 բջիջների այնպիսի մեծ քանակով, ինչպիսին դիտվում էր դեօքսիգլյուկոզայի ազդեցության պայմաններում։

«GPT‑5‑ը ներկայացրեց իսկապես ուշագրավ մի բացատրություն, որը հետադարձ հայացքով լիովին տրամաբանական է թվում», ասաց Ունութմազը։ Այդ գաղափարը փոքր-ինչ դուրս էր նրա անմիջական մասնագիտական ոլորտից, ուստի նա, ինչպես նաև նրա լաբորատորիայի անդամներից ոչ ոք չէր նկատել այդ կապը։

Այնուհետև Ունութմազը որոշեց ստուգել՝ արդյոք GPT‑5‑ը կարող է կանխատեսել փորձի արդյունքը։ Իմունաբանը սկսեց մի փորձից, որը նա արդեն անցկացրել էր լիմֆոմայի մի տեսակը թիրախավորող T բջջի հետ։ Նրա փորձը ցույց տվեց, որ այս հատուկ T բջիջները, որոնք կոչվում են CD8+ T բջիջներ, ունեն լիմֆոմայի բջիջները ոչնչացնելու ուժեղացված ունակություն։

Երբ Ունութմազը GPT‑5 Pro-ին խնդրեց մոդելավորել նույն փորձը, այն ճիշտ կանխատեսեց CD8+ բջիջների կողմից լիմֆոմայի բջիջները ոչնչացնելու կարողության ուժեղացումը։ Մոդելը չէր կարող արդյունքները վերցրած լինել ինտերնետից, քանի որ Ունութմազը դրանք դեռ չէր հրապարակել։

«Այդ պահին ես զգացի՝ լավ, այս մոդելներն արդեն հասել են մի կետի, որտեղ իսկապես, իրականում հասկանում են», ասաց նա։

Ըստ Ունութմազի՝ GPT‑5 Pro-ի նման մոդելներն առայժմ ավելի շատ գործում են որպես համագործակցողներ։ Դրանք կարող են հեշտացնել գրականության վերլուծությունը՝ մշակելով ամեն շաբաթ հրապարակվող հարյուրավոր նոր ակադեմիական հոդվածներ և օգնել գիտնականներին գտնել դեռևս չպատասխանված հարցերը։ Դրանք կարող են նաև օգնել հետազոտողներին կատարելագործել հիպոթեզները՝ նվազեցնելով առավել արժեքավոր փորձերի ընտրության ժամանակային ծախսը։

«Հիպոթեզին մոտենալու հնարավոր տարբերակների շրջանակը չափազանց լայն է», ասաց Ունութմազը։ «Կան բազմաթիվ մոտեցումներ, սակայն դժվար է որոշել՝ որն է ամենաարդյունավետ ռազմավարությունը»։ Ուստի նա օգտագործում է GPT‑5 Pro-ն՝ փորձեր մոդելավորելու և արդյունքներ կանխատեսելու համար, որպեսզի նեղացնի այն փորձերի շրջանակը, որոնք արժե կրկնել լաբորատորիայում։ Սա կարող է հետազոտողներին ազատել շաբաթների, ամիսների, նույնիսկ տարիների աշխատանքից՝ զգալիորեն արագացնելով կենսաբանության ոլորտի զարգացումը։

Այնուամենայնիվ, ոլորտային փորձագիտությունը շարունակում է մնալ առանցքային։ ԱԲ-ն կարող է առաջարկել պատկերացումներ, բայց մարդիկ դեռ պետք է գնահատեն դրա նշանակությունն ու հավանականությունը։ Օրինակ՝ Ունութմազի փորձագիտությունը չունեցող մարդը չէր կարողանա հասկանալ՝ արդյոք GPT‑5 Pro-ի մատնանշած մեխանիստական ըմբռնումը նրա իմունային բջիջների փորձերում կարևոր էր, թե ոչ։

Ըմբռնումներ ստեղծելու և աշխատանքն արագացնելու կարողությունն է պատճառը, որ այս հնարավորություններին պետք է պատասխանատու կերպով մոտենալ։ ԱԲ-ն կարող է օգնել հետազոտողներին արագացնել կենսաբանության և բժշկության ոլորտի աշխատանքը, սակայն նույն հնարավորությունները կարող են նաև նվազեցնել չարաշահման խոչընդոտները՝ ներառյալ այն դեպքերը, երբ վատ մտադրություններ ունեցող անձինք փորձում են նախագծել կամ օգտագործել կենսաբանական կամ քիմիական զենքեր։ OpenAI-ի Պատրաստվածության շրջանակ-ը սահմանում է մեր մոտեցումը՝ հետևելու այս ռիսկերին և կառուցելու պաշտպանական մեխանիզմներ ԱԲ-ի այն կարողությունների դեմ, որոնք կարող են լուրջ վնաս պատճառել։

Ունութմազը լավատես է ԱԲ-ի զարգացման ուղղության վերաբերյալ։ Նրա խոսքով՝ դա նման չէ նախկինում եղած որևէ բանի՝ ոչ ինտերնետին, ոչ էլ արդյունաբերական հեղափոխությանը։ Վերջերս Ունութմազը փորձարկել է առաջադեմ ԱԲ գործիքներ, այդ թվում՝ Codex-ը և GPT‑5.2 խորքային ուսումնասիրությունը, որպեսզի օգնի կազմել քաղցկեղային մուտացիաների լայնածավալ տվյալակազմեր և ստեղծել հետազոտական նյութեր, այդ թվում՝ T բջիջներին նվիրված ընդարձակ դասագրքի սևագիր, որոնք նպատակ ունեն արագացնել ճշգրիտ իմունաթերապիայի ուղղությամբ աշխատանքները։

Ունութմազն իրեն բախտավոր է համարում, որ այս բացահայտումների ժամանակաշրջանի մասնակիցն է։ «Ոչ միայն պատմականորեն ականատես լինել դրան, այլև մի փոքր մասնակցել․ ինձ իսկապես բախտավոր և արտոնյալ եմ զգում»։