Kaip GPT‑5 padėjo imunologui Derya Unutmazui įminti 3 metų senumo mįslę

Gydytojas ir imunologas Derya Unutmazas jau daugelį metų domisi dirbtiniu intelektu. Tačiau tikroji jo „aha“ akimirka atėjo 2025 m. pabaigoje, kai GPT‑5 Pro padėjo jam ir jo laboratorijai iš naujo pažvelgti į trejų metų senumo mįslę apie ypatingą imuninę ląstelę, padedančią žmogaus organizmui kovoti su vėžiu ir kitomis ligomis.

Mįslės esmė buvo paprastas, bet svarbus imunologijos klausimas: kaip gliukozė veikia T ląstelių vystymąsi ir specializaciją? T ląstelės yra imuninės ląstelės, padedančios organizmui kovoti su virusais, naikinti vėžines ląsteles, reaguoti į kai kurias bakterijas ir parazitus bei atskirti sveikas ląsteles nuo grėsmių. Vystydamosi jos įgyja skirtingas funkcijas, įskaitant vaidmenis, galinčius paveikti vėžį, autoimunines ligas ir infekcijas. Supratimas, kas nukreipia T ląsteles į vieną ar kitą specializaciją, galėtų padėti tyrėjams geriau suprasti šias ligas, o galiausiai ir veiksmingiau jas gydyti.

Šiandien Unutmazas, The Jackson Laboratory ir Konektikuto universiteto profesorius, sako, kad AI tapo tokia svarbia jo darbo dalimi, jog jis nebeįsivaizduoja mokslo be jos. „Tai būtų tarsi netekti abiejų rankų arba pusės smegenų“, – sakė Unutmazas.

Mįslė prasidėjo 2022 m., kai Unutmazas atliko eksperimentą siekdamas suprasti, kaip cukraus rūšis, vadinama gliukoze, veikia T ląstelių vystymąsi. Ląstelės gliukozę naudoja kaip kuro šaltinį, bet taip pat baltymams kurti ir kitoms funkcijoms atlikti.

Unutmazo eksperimento rezultatai galėtų turėti reikšmės tokioms ligoms kaip vėžys, autoimuninės ligos ir infekcijos. Tačiau tuo metu Unutmazas ir jo laboratorija negalėjo suprasti, ką mato.

Ankstesni tyrimai pateikė svarių įrodymų, kad gliukozės metabolizmas daro įtaką T ląstelių specializacijai. Norėdami geriau suprasti šį ryšį, Unutmazas ir jo komanda ankstyvoje vystymosi stadijoje T ląsteles paveikė arba mažai gliukozės turinčia aplinka, arba aplinka, kurioje buvo į gliukozę panaši molekulė, vadinama deoksigliukoze. Deoksigliukozė trikdo ląstelės gebėjimą naudoti gliukozę, sutrikdydama energijos gamybą ir baltymų kūrimą. Baltymai svarbūs, nes jie koordinuoja veiklą ląstelės viduje ir veikia kaip pasiuntiniai, siunčiantys bei priimantys informaciją už ląstelės ribų.

Komanda tikėjosi, kad abi sąlygos duos panašius rezultatus. Abiem atvejais gliukozės, taigi ir energijos, kurios T ląstelėms reikia veikti, būtų buvę mažiau. Tačiau taip nenutiko.

T ląstelės, paveiktos deoksigliukoze, didžiąja dalimi virto ląstelėmis, dalyvaujančiomis organizmo uždegiminiame atsake. Dalis T ląstelių, paveiktų mažomis gliukozės koncentracijomis, specializavosi kaip uždegiminio atsako ląstelės, tačiau jų buvo gerokai mažiau nei deoksigliukozės atveju. Ankstyvo poveikio deoksigliukoze padariniai išliko net tada, kai tyrėjai pašalino šią į gliukozę panašią molekulę.

Šio skirtumo nebuvo galima paaiškinti vien energijos stygiumi. Vyko dar kažkas. Tačiau Unutmazui ir jo laboratorijai nepavyko išsiaiškinti, kas vyksta, todėl jie atidėjo eksperimentą į šalį ir ėmėsi kitų skubių darbų, kuriems reikėjo jų dėmesio.

Tuomet 2025 m. pabaigoje pasirodė GPT‑5 Pro, ir Unutmazas nusprendė grįžti prie eksperimento. Jis įkėlė rezultatus į modelį ir paprašė jo išanalizuoti duomenis.

GPT‑5 Pro pasiūlė paaiškinimą, kad deoksigliukozė trikdė baltymo, vadinamo IL-2, susidarymą. Šis baltymas gali neleisti T ląstelėms virsti uždegiminio atsako ląstelėmis, vadinamomis Th17. Iš esmės deoksigliukozė pašalino kliūtį, trukdžiusią T ląstelei tapti Th17 ląstele. Galbūt todėl mažai gliukozės turinčioje aplinkoje T ląstelės netapo Th17 ląstelėmis tokiais dideliais kiekiais kaip deoksigliukozės aplinkoje.

„GPT‑5 pateikė išties nepaprastą įžvalgą, kuri, žvelgiant atgal, atrodo visiškai logiška“, – sakė Unutmazas. Tai buvo tik šiek tiek už jo paties kompetencijos ribų, todėl jis pats ryšio nepastebėjo, kaip ir niekas jo laboratorijoje.

Tada Unutmazas nusprendė patikrinti, ar GPT‑5 galėtų nuspėti eksperimento rezultatą. Imunologas pradėjo nuo jau atlikto eksperimento su T ląstele, nukreipta prieš tam tikrą limfomos rūšį. Jo eksperimentas parodė, kad šios konkrečios T ląstelės, vadinamos CD8+, turėjo sustiprintą gebėjimą naikinti limfomos ląsteles.

Kai Unutmazas paprašė GPT‑5 Pro sumodeliuoti tą patį eksperimentą, jis teisingai numatė sustiprėjusį CD8+ ląstelių gebėjimą naikinti limfomos ląsteles. Modelis negalėjo sužinoti rezultatų iš interneto, nes Unutmazas jų dar nebuvo paskelbęs.

„Tą akimirką pajutau: gerai, šie modeliai jau pasiekė tokį lygį, kai jie iš tiesų, tikrai supranta“, – sakė jis.

Unutmazas sakė, kad tokie modeliai kaip GPT‑5 Pro dabar veikia labiau kaip bendradarbiai. Jie gali supaprastinti literatūros apžvalgas, apdorodami šimtus naujų kas savaitę publikuojamų akademinių straipsnių ir padėdami mokslininkams nustatyti klausimus, kurie vis dar lieka neatsakyti. Jie taip pat gali padėti tyrėjams patikslinti hipotezes ir sutrumpinti laiką, kurio reikia vertingiausiems eksperimentams atrinkti.

„Būdų patikrinti savo hipotezę yra be galo daug“, – sakė Unutmazas. „Turite nesuskaičiuojamą daugybę prieigų ir nežinote, kuri strategija bus geriausia.“ Todėl jis naudoja GPT‑5 Pro eksperimentams modeliuoti ir rezultatams prognozuoti, kad lengviau susiaurintų ratą iki eksperimentų, kuriuos verta pakartoti laboratorijoje. Tai gali sutaupyti tyrėjams savaites, mėnesius ar net metus darbo ir smarkiai paspartinti biologijos pažangą.

Vis dėlto dalykinė kompetencija išlieka labai svarbi. AI gali sugeneruoti įžvalgą, tačiau žmonės vis tiek turi įvertinti jos reikšmę ir tikėtinumą. Pavyzdžiui, žmogus be Unutmazo kompetencijos nebūtų galėjęs pasakyti, ar mechanistinė įžvalga, kurią GPT‑5 Pro išskyrė jo imuninių ląstelių eksperimentuose, buvo svarbi.

Gebėjimas kurti įžvalgas ir spartinti darbą yra priežastis, kodėl šias galimybes reikia valdyti atsakingai. AI galėtų padėti tyrėjams greičiau judėti biologijos ir medicinos srityse, tačiau šios galimybės taip pat galėtų sumažinti piktnaudžiavimo barjerus, įskaitant piktavalius veikėjus, siekiančius kurti ar naudoti biologinius arba cheminius ginklus. OpenAI Preparedness Framework apibrėžia mūsų požiūrį į šių rizikų stebėjimą ir apsaugos priemonių kūrimą prieš AI galimybes, galinčias sukelti didelę žalą.

Unutmazas optimistiškai vertina AI kryptį. Pasak jo, tai nepanašu į nieką, kas buvo anksčiau – nei į internetą, nei į pramonės revoliuciją. Pastaruoju metu Unutmazas eksperimentavo su pažangiais AI įrankiais, tarp jų – Codex ir GPT‑5.2 Gilusis tyrimas, kad padėtų sudaryti didelio masto vėžio mutacijų duomenų rinkinius ir kurti tyrimų medžiagą, įskaitant išsamų T ląstelėms skirto vadovėlio juodraštį, siekiant paspartinti tiksliosios imunoterapijos pastangas.

Unutmazas jaučiasi laimingas galėdamas būti šio atradimų laikotarpio dalimi. „Jaučiuosi iš tiesų laimingas ir privilegijuotas galėdamas ne tik istoriškai tai stebėti, bet ir šiek tiek dalyvauti.“