Urýchlenie objavovania antibiotík pomocou ChatGPT
Dr. César de la Fuente a jeho tím využívajú v boji proti antimikrobiálnej rezistencii nové nástroje.
„Je úžasné pomyslieť na to, ako málo vieme a koľko toho ešte môžeme objaviť. Snažím sa to odovzdať mladým ľuďom, aby pochopili, že budúcnosť patrí im. O svete nevieme takmer nič — a to je vzrušujúce, pretože práve tu môže pomôcť veda.“ —Dr. César de la Fuente
„Nástroje ako ChatGPT nám pomáhajú urýchliť vedecké objavy. Pre vedca, ako som ja, je to skutočné ihrisko.“
Narastajúci problém
Moderná medicína sa spolieha na účinné antibiotiká, ktoré nám pomáhajú zotaviť sa z bežných ochorení, operácií, pôrodov a ďalších stavov. Narastá však vážny problém: baktérie, proti ktorým antibiotiká bojujú, sú odolné a čím viac antibiotík proti nim používame, tým viac príležitostí majú rezistentné kmene prevládnuť. Tento jav sa nazýva antimikrobiálna rezistencia (AMR). S bakteriálnou AMR sa každoročne spája približne 5 miliónov úmrtí a očakáva sa, že do roku 2050 sa toto číslo zdvojnásobí.
Nové antibiotiká sú v boji proti AMR nevyhnutné. Tradičný spôsob, pri ktorom vedci hľadajú účinné molekuly v prírode, pôde, rastlinách a inom organickom materiáli, je však zdĺhavý a založený na pokusoch a omyloch. Nástroje ako ChatGPT a Codex umožňujú Dr. Césarovi de la Fuente a jeho tímu využívať nový a rýchlejší spôsob identifikácie molekúl na boj proti AMR. „Všetko robíme digitálnou rýchlosťou,“ hovorí.
„Často si ešte len vypijem kávu a môj tím už má množstvo novoobjavených molekúl, z ktorých by sa mohlo stať ďalšie antibiotikum.“
„Naše laboratórium sa púšťa do vysoko rizikových projektov, no keď sa nám podaria, výsledky sú úžasné.“
—Marcelo Der Torossian Torres
„Codex je skvelý kopilot. Keď chcem niečo implementovať, Codex to dokáže vytvoriť za sekundu. Šetrí mi čas a umožňuje mi venovať sa iným veciam.“
—Erik Hartman
„Pre mňa ako experimentálnu vedkyňu je vývoj algoritmu obrovským krokom. Pomocou Codexu môžem napísať skript a zabezpečiť, aby sa moje údaje pri každom experimente vykresľovali rovnako.“
—Angela Cesaro
Biológia ako kód
Jedným z veľkých prelomov laboratória de la Fuente bolo poňať tento problém ako problém informácií: DNA, základný stavebný prvok života, je jednoducho kód. Nástroje ako ChatGPT im pomáhajú vytvárať algoritmy, ktoré dokážu rýchlo analyzovať zložité systémy formujúce náš svet a identifikovať nových kandidátov na antibiotiká za pár hodín namiesto rokov.
„Nové antibiotické molekuly teraz dokážeme objaviť za pár hodín namiesto piatich či šiestich rokov.“
„Vďaka Codexu to teraz dokáže aj človek, ktorý nikdy neprogramoval a nerozumie jazyku informatiky.“
—Dr. César de la Fuente
Angela pracuje v experimentálnom laboratóriu, kde vytvára molekuly určené na testovanie.
ChatGPT sa stal neoddeliteľnou súčasťou pracovných postupov laboratória de la Fuente. „Stal sa spoločným mozgom laboratória. Vie, ako jednotliví členovia tímu premýšľajú o vede, pretože doň vkladáme množstvo svojich nápadov,“ hovorí Dr. de la Fuente. „Naozaj zachytáva naše myslenie: tvorbu nápadov, vynaliezavosť aj to, čo do práce vnášame ako ľudia.“
Codex odstránil bariéry medzi členmi tímu, od vedcov z tradičných odborov až po výpočtových biológov a inžinierov strojového učenia. „Ľudia, ktorí by sa pred piatimi rokmi počítača ani nedotkli, s výnimkou analýzy údajov, sa dnes môžu venovať výpočtovej biológii. Dokážu písať algoritmy na identifikáciu vzorcov vo svojich údajoch alebo vizualizovať výsledky spôsobmi, ktoré predtým neboli možné.“
„Naše laboratórium je veľmi rozmanité: máme chemikov, biológov aj informatikov. Máme množstvo talentovaných ľudí, ktorí pracujú v rôznych oblastiach.“
—Jianing Bai
Vizualizácia molekulárnych štruktúr, ktoré laboratórium de la Fuente vyhľadáva vo veľkom rozsahu.
„Umelá inteligencia dokáže prepájať poznatky z rôznych odborov, čím nám pomáha klásť lepšie otázky a vyvíjať účinnejšie metódy riešenia skutočne náročných problémov.“
—Tianang Leng
„Nerobil by som si svoju prácu, keby sme sa nepokúšali riešiť obrovské problémy.“
Budúcnosť antibiotík
Spojenie ľudskej vynaliezavosti a strojovej inteligencie pomáha vytvárať sľubnú cestu pre ďalší rozvoj medicíny. „Ešte pred niekoľkými rokmi som bol skeptický, či dokážeme držať krok v pretekoch medzi AMR a schopnosťou ľudstva vyvíjať nové molekuly,“ hovorí. „Niektoré systémy, ktoré sme nedávno vyvinuli pomocou nástrojov ako ChatGPT, mi však dávajú oveľa väčšiu nádej, než som čakal.“ Všetko, čo Dr. de la Fuente robí, slúži jedinému cieľu: zmierňovať utrpenie a zachraňovať životy. „Celý život som čakal na nástroje, ktoré nám umožnia robiť to, čo dokážeme dnes.“
„Zistili sme, že mnohé z molekúl, ktoré sme objavili, skutočne dokážu ničiť súčasné patogény.“
—Dr. César de la Fuente
„Predstavte si, že v počítači vytvoríte molekulu schopnú zachraňovať životy. Myslím si, že vedci žijú pre chvíle, keď objavia niečo, čo pred nimi neobjavil nikto v dejinách ľudstva.“