Hvernig GPT‑5 hjálpaði ónæmisfræðingnum Derya Unutmaz að leysa 3 ára ráðgátu

Læknirinn og ónæmisfræðingurinn Derya Unutmaz hefur um árabil haft áhuga á gervigreind. En „aha“-augnablikið kom síðla árs 2025, þegar GPT‑5 Pro hjálpaði honum og rannsóknarstofu hans að taka aftur upp þriggja ára gamla ráðgátu um sérstaka gerð ónæmisfrumna sem hjálpar mannslíkamanum að berjast gegn krabbameini og öðrum sjúkdómum.

Ráðgátan snerist um grundvallarspurningu í ónæmisfræði sem hefur miklar afleiðingar: hvernig hefur glúkósi áhrif á það hvernig T-frumur þroskast og sérhæfast? T-frumur eru ónæmisfrumur sem hjálpa líkamanum að berjast gegn veirum, drepa krabbameinsfrumur, bregðast við sumum bakteríum og sníkjudýrum og greina heilbrigðar frumur frá ógnunum. Þegar þær þroskast taka þær að sér ólík hlutverk, þar á meðal hlutverk sem geta haft áhrif á krabbamein, sjálfsofnæmissjúkdóma og sýkingar. Skilningur á því hvað ýtir T-frumum í átt að einni sérhæfingu fremur en annarri gæti hjálpað rannsakendum að skilja þessa sjúkdóma betur og að lokum meðhöndla þá betur.

Í dag segir Unutmaz — prófessor við The Jackson Laboratory og University of Connecticut — að AI sé orðið svo miðlægt í starfi hans að hann geti ekki ímyndað sér vísindastarf án þess. „Það væri eins og að taka af þér báðar hendurnar eða hálfan heilann,“ sagði Unutmaz.

Ráðgátan hófst árið 2022, þegar Unutmaz gerði tilraun til að skilja hvernig tegund sykurs sem kallast glúkósi hafði áhrif á þroska T-frumna. Frumurnar nota glúkósa sem eldsneyti, en einnig til að byggja prótein og sinna öðrum hlutverkum.

Niðurstöður tilraunar Unutmaz gætu haft þýðingu fyrir kvilla á borð við krabbamein, sjálfsofnæmissjúkdóma og sýkingar. Á þeim tíma gátu Unutmaz og rannsóknarstofa hans þó ekki áttað sig á því sem þau sáu.

Fyrri rannsóknir höfðu fært sterk rök fyrir því að efnaskipti glúkósa hefðu áhrif á það hvernig T-frumur sérhæfast. Til að skilja þetta samband betur útsettu Unutmaz og teymi hans T-frumur snemma í þroskaferli þeirra annaðhvort fyrir umhverfi með litlum glúkósa eða umhverfi sem innihélt glúkósalíka sameind sem kallast deoxýglúkósi. Deoxýglúkósi truflar getu frumu til að nota glúkósa og raskar þannig orkuframleiðslu og próteinmyndun. Prótein skipta máli vegna þess að þau samhæfa virkni innan frumu og starfa sem boðberar sem senda og taka við upplýsingum utan frumunnar.

Teymið bjóst við að skilyrðin tvö myndu skila svipuðum niðurstöðum. Í báðum tilvikum væri glúkósi takmarkaður og þar með orkan sem T-frumurnar þurftu til að starfa. En það var ekki það sem gerðist.

T-frumurnar sem voru útsettar fyrir deoxýglúkósa mynduðu að yfirgnæfandi meirihluta frumur sem taka þátt í bólgusvari líkamans. Sumar T-frumnanna sem voru útsettar fyrir lágum styrk glúkósa sérhæfðust sem bólgusvarsfrumur, en ekki í þeim fjölda sem sást með deoxýglúkósa. Áhrifin af snemmkominni útsetningu fyrir deoxýglúkósa héldust jafnvel eftir að rannsakendur fjarlægðu glúkósalíku sameindina.

Ekki var hægt að skýra þennan mun eingöngu með orkuskorti. Eitthvað annað var í gangi. En Unutmaz og rannsóknarstofa hans gátu ekki fundið út hvað var að gerast, svo þau lögðu tilraunina til hliðar og sneru sér að öðrum brýnum verkefnum sem kröfðust athygli þeirra.

Síðan kom GPT‑5 Pro út síðla árs 2025 og Unutmaz ákvað að taka tilraunina aftur upp. Hann hlóð niðurstöðunum inn í líkanið og bað það að greina gögnin.

GPT‑5 Pro benti til þess að deoxýglúkósi truflaði myndun próteins sem kallast IL-2. Þetta prótein getur komið í veg fyrir að T-frumur verði bólgusvarsfrumur sem kallast Th17. Deoxýglúkósi fjarlægði í raun hindrun sem annars takmarkaði getu T-frumu til að verða Th17-fruma. Það gæti skýrt hvers vegna T-frumur í umhverfinu með litlum glúkósa urðu ekki Th17-frumur í nærri sama mæli og sást í deoxýglúkósaumhverfinu.

„GPT‑5 kom með þessa virkilega merkilegu innsýn sem, eftir á að hyggja, meikar fullkomlega sens,“ sagði Unutmaz. Þetta var rétt utan við hans eigið sérsvið, þannig að hann sá ekki tenginguna sjálfur, og enginn á rannsóknarstofunni hans heldur.

Unutmaz ákvað þá að kanna hvort GPT‑5 gæti spáð fyrir um niðurstöðu tilraunar. Ónæmisfræðingurinn byrjaði á tilraun sem hann hafði þegar framkvæmt á T-frumu sem beinist gegn tegund eitilfrumukrabbameins. Tilraun hans sýndi að þessar tilteknu T-frumur, sem kallast CD8+, höfðu aukna getu til að drepa eitilfrumukrabbameinsfrumurnar.

Þegar Unutmaz bað GPT‑5 Pro að herma sömu tilraun spáði það rétt fyrir um aukna getu CD8+ frumnanna til að drepa eitilfrumukrabbameinsfrumur. Líkanið hefði ekki getað sótt niðurstöðurnar af internetinu, því Unutmaz hafði ekki enn birt þær.

„Það var augnablikið þegar mér fannst, allt í lagi, þessi líkön eru nú komin á þann stað að þau skilja í raun og veru,“ sagði hann.

Unutmaz sagði að líkön á borð við GPT‑5 Pro starfi nú frekar eins og samstarfsfélagar. Þau geta einfaldað heimildarýni, unnið úr hundruðum nýrra fræðigreina sem birtast í hverri viku og hjálpað vísindafólki að finna spurningar sem enn er ósvarað. Þau geta einnig hjálpað rannsakendum að skerpa tilgátur sínar og stytt tímann sem tekur að finna verðmætustu tilraunirnar til að framkvæma.

„Fjöldi leiða sem hægt er að fara til að prófa tilgátuna er gríðarlegur,“ sagði Unutmaz. „Þú hefur ótal nálganir og veist ekki hver verður besta aðferðin.“ Þess vegna notar hann GPT‑5 Pro til að herma tilraunir og spá fyrir um niðurstöður, til að þrengja hóp þeirra tilrauna sem er þess virði að endurtaka á rannsóknarstofunni. Þetta getur sparað rannsakendum vikur, mánuði eða jafnvel ár af vinnu og hraðað líffræðinni verulega.

Þrátt fyrir þetta er sérþekking á viðkomandi sviði enn lykilatriði. AI getur skapað innsýn, en fólk þarf samt að meta mikilvægi hennar og trúverðugleika. Til dæmis hefði einhver án sérþekkingar Unutmaz ekki getað sagt til um hvort sú innsýn í verkunarhátt sem GPT‑5 Pro benti á í tilraunum hans með ónæmisfrumur væri mikilvæg eða ekki.

Getan til að skapa innsýn og hraða vinnu er ástæðan fyrir því að meðhöndla þarf þessa getu af ábyrgð. AI gæti hjálpað rannsakendum að vinna hraðar í líffræði og læknisfræði, en þessi geta gæti einnig lækkað þröskulda fyrir misnotkun, meðal annars af hálfu óprúttinna aðila sem leitast við að hanna eða nota líffræðileg eða efnafræðileg vopn. Preparedness Framework OpenAI lýsir nálgun okkar við að fylgjast með þessum áhættum og byggja upp varnir gegn AI-getu sem gæti valdið alvarlegu tjóni.

Unutmaz er bjartsýnn á hvert AI stefnir. Hann segir að þetta sé ólíkt öllu sem á undan hefur komið — hvorki internetinu né iðnbyltingunni. Nú síðast hefur Unutmaz gert tilraunir með háþróuð AI-verkfæri, þar á meðal Codex og GPT‑5.2 djúprannsókn, til að hjálpa við að setja saman stór gagnasöfn um krabbameinsstökkbreytingar og búa til rannsóknarefni — þar á meðal umfangsmikil drög að kennslubók með áherslu á T-frumur — sem miða að því að hraða framvindu í nákvæmri ónæmismeðferð.

Unutmaz finnst hann heppinn að fá að vera hluti af þessum tíma uppgötvana. „Að fá ekki aðeins að verða vitni að þessu í sögulegu samhengi heldur líka taka örlítinn þátt — mér finnst ég sannarlega heppinn og í forréttindastöðu að geta gert það.“