Ako GPT‑5 pomohol imunológovi Deryovi Unutmazovi vyriešiť 3-ročnú záhadu

Lekár a imunológ Derya Unutmaz sa o umelú inteligenciu zaujíma už roky. Jeho moment „aha“ však prišiel koncom roka 2025, keď GPT‑5 Pro pomohol jemu aj jeho laboratóriu vrátiť sa k tri roky starej záhade týkajúcej sa špeciálneho typu imunitnej bunky, ktorá pomáha ľudskému telu bojovať proti rakovine a ďalším ochoreniam.

Záhada sa sústreďovala na základnú, no dôležitú otázku imunológie: ako glukóza ovplyvňuje vývoj a špecializáciu T buniek? T bunky sú imunitné bunky, ktoré pomáhajú telu bojovať proti vírusom, zabíjať rakovinové bunky, reagovať na niektoré baktérie a parazity a odlišovať zdravé bunky od hrozieb. Počas vývoja preberajú rôzne úlohy vrátane takých, ktoré môžu ovplyvňovať rakovinu, autoimunitné ochorenia aj infekcie. Pochopenie toho, čo nasmeruje T bunky k jednej alebo druhej špecializácii, by výskumníkom mohlo pomôcť lepšie porozumieť týmto ochoreniam a časom ich aj lepšie liečiť.

Unutmaz, profesor v The Jackson Laboratory a na University of Connecticut, dnes hovorí, že AI sa stala takou ústrednou súčasťou jeho práce, že si už nevie predstaviť robiť vedu bez nej. „Bolo by to, akoby vám zobrali obe ruky alebo polovicu mozgu,“ povedal Unutmaz.

Záhada sa začala v roku 2022, keď Unutmaz uskutočnil experiment, ktorým sa snažil pochopiť, ako typ cukru nazývaný glukóza ovplyvňuje vývoj T buniek. Bunky využívajú glukózu ako zdroj paliva, ale aj na tvorbu proteínov a vykonávanie ďalších funkcií.

Výsledky Unutmazovho experimentu by mohli mať dôsledky pre ochorenia, ako sú rakovina, autoimunitné ochorenia a infekcie. V tom čase však Unutmaz ani jeho laboratórium nedokázali pochopiť, čo pozorujú.

Predchádzajúce štúdie priniesli silné dôkazy, že metabolizmus glukózy ovplyvňuje špecializáciu T buniek. Aby Unutmaz a jeho tím tento vzťah lepšie pochopili, vystavili T bunky v ranom štádiu vývoja buď prostrediu s nízkou hladinou glukózy, alebo prostrediu obsahujúcemu molekulu podobnú glukóze nazývanú deoxyglukóza. Deoxyglukóza narúša schopnosť bunky využívať glukózu, čím zasahuje do tvorby energie aj do výstavby proteínov. Proteíny sú dôležité, pretože koordinujú činnosť vnútri bunky a pôsobia ako poslovia, ktorí odosielajú a prijímajú informácie mimo bunky.

Tím očakával, že obe podmienky prinesú podobné výsledky. V oboch prípadoch by bola obmedzená glukóza, a teda aj energia, ktorú T bunky potrebovali na fungovanie. To sa však nestalo.

T bunky vystavené deoxyglukóze vo veľkej miere vytvárali bunky zapojené do zápalovej reakcie tela. Niektoré T bunky vystavené nízkym koncentráciám glukózy sa špecializovali ako bunky zápalovej reakcie, no nie v takom počte ako pri deoxyglukóze. Účinky skorého vystavenia deoxyglukóze pretrvávali aj po tom, čo výskumníci molekulu podobnú glukóze odstránili.

Tento rozdiel sa nedal vysvetliť iba nedostatkom energie. Dialo sa tam ale ešte niečo iné. Unutmaz a jeho laboratórium však nedokázali zistiť, čo sa deje, a tak experiment odložili a presunuli sa k iným naliehavým úlohám, ktoré si vyžadovali ich pozornosť.

Potom koncom roka 2025 vyšiel GPT‑5 Pro a Unutmaz sa rozhodol experiment znovu otvoriť. Nahral výsledky do modelu a požiadal ho, aby údaje analyzoval.

GPT‑5 Pro naznačil, že deoxyglukóza zasahuje do tvorby proteínu nazývaného IL-2. Tento proteín môže zabrániť T bunkám, aby sa zmenili na bunku zápalovej reakcie známu ako Th17. Deoxyglukóza v podstate odstránila prekážku, ktorá T bunke bráni stať sa bunkou Th17. Práve preto sa T bunky v prostredí s nízkou hladinou glukózy možno nestávali bunkami Th17 ani zďaleka v takom počte ako v prostredí s deoxyglukózou.

„GPT‑5 prišiel s naozaj pozoruhodným poznatkom, ktorý spätne dáva úplný zmysel,“ povedal Unutmaz. Bolo to len kúsok mimo jeho vlastnej odbornosti, takže tú súvislosť nevidel on sám ani nikto v jeho laboratóriu.

Unutmaz sa potom rozhodol zistiť, či GPT‑5 dokáže predpovedať výsledok experimentu. Imunológ začal experimentom, ktorý už uskutočnil na T bunke cieliacej na typ lymfómu. Jeho experiment ukázal, že tieto konkrétne T bunky nazývané CD8+ mali zvýšenú schopnosť zabíjať bunky lymfómu.

Keď Unutmaz požiadal GPT‑5 Pro, aby ten istý experiment nasimuloval, správne predpovedal zvýšenie schopnosti buniek CD8+ zabíjať bunky lymfómu. Model nemohol výsledky vyčítať z internetu, pretože Unutmaz ich ešte nezverejnil.

„Vtedy som mal pocit: dobre, tieto modely sa už dostali do bodu, keď naozaj, skutočne rozumejú,“ povedal.

Unutmaz povedal, že modely ako GPT‑5 Pro dnes fungujú skôr ako spolupracovníci. Dokážu zefektívniť prehľady literatúry, spracovať stovky nových akademických článkov publikovaných každý týždeň a pomáhať vedcom identifikovať otázky, ktoré zostávajú nezodpovedané. Výskumníkom môžu pomôcť aj spresňovať hypotézy, čím skracujú čas potrebný na určenie experimentov, ktoré sa najviac oplatí uskutočniť.

„Možností, ako overiť hypotézu, je obrovské množstvo,“ povedal Unutmaz. „Máte nespočetné množstvo prístupov a neviete, ktorý bude najlepšou stratégiou.“ Preto používa GPT‑5 Pro na simulovanie experimentov a predpovedanie výsledkov, aby zúžil výber experimentov, ktoré sa oplatí zopakovať v laboratóriu. Výskumníkom to môže ušetriť týždne až mesiace, dokonca roky práce, a výrazne urýchliť oblasť biológie.

Napriek tomu zostáva odborná znalosť danej oblasti kľúčová. AI môže priniesť poznatok, no ľudia musia stále posúdiť jeho význam a hodnovernosť. Napríklad človek bez Unutmazovej odbornosti by nedokázal posúdiť, či je mechanistický poznatok, na ktorý GPT‑5 Pro upozornil v jeho experimentoch s imunitnými bunkami, dôležitý alebo nie.

Schopnosť vytvárať nové poznatky a urýchľovať prácu je dôvodom, prečo treba s týmito možnosťami zaobchádzať zodpovedne. AI by mohla pomôcť výskumníkom napredovať rýchlejšie v biológii a medicíne, no tieto schopnosti by zároveň mohli znížiť bariéry zneužitia, a to aj zo strany škodlivých aktérov usilujúcich sa navrhovať alebo používať biologické či chemické zbrane. Preparedness Framework spoločnosti OpenAI opisuje náš prístup k sledovaniu týchto rizík a budovaniu ochranných opatrení proti schopnostiam AI, ktoré by mohli spôsobiť vážne škody.

Unutmaz je optimistický, pokiaľ ide o smerovanie AI. Podľa neho sa to nepodobá ničomu, čo prišlo predtým — ani internetu, ani priemyselnej revolúcii. Najnovšie Unutmaz experimentoval s pokročilými nástrojmi AI vrátane Codex a GPT‑5.2 hlboký výskum, aby pomohol zostavovať rozsiahle súbory údajov o mutáciách pri rakovine a vytvárať výskumné materiály — vrátane rozsiahleho návrhu učebnice zameranej na T bunky — s cieľom urýchliť úsilie v presnej imunoterapii.

Unutmaz sa cíti poctený, že môže byť súčasťou tohto obdobia objavov. „Môcť to nielen sledovať ako historický okamih, ale sa na tom aj trochu podieľať – cítim sa naozaj šťastný a poctený, že to môžem robiť.“