Hitrejše odkrivanje antibiotikov s ChatGPT
Dr. César de la Fuente in njegova ekipa v boju proti protimikrobni odpornosti uporabljajo nova orodja.
»Neverjetno je pomisliti, kako malo vemo in koliko vsega še lahko odkrijemo. To poskušam približati mladim, da bi razumeli, da prihodnost pripada njim. O svetu ne razumemo skoraj ničesar – in prav to je vznemirljivo, saj nam pri tem lahko pomaga znanost.« —dr. César de la Fuente
»Orodja, kot je ChatGPT, nam pomagajo pospešiti znanstvena odkritja. Za znanstvenika, kot sem jaz, je to pravo igrišče.«
Vse večja težava
Sodobna medicina temelji na učinkovitih antibiotikih, ki nam pomagajo okrevati po običajnih boleznih, operacijah, porodu in drugih zdravstvenih posegih. Toda težava se povečuje: bakterije, proti katerim se borimo z antibiotiki, so odporne, pogostejša uporaba antibiotikov pa ustvarja več priložnosti, da prevladajo odporni sevi. Temu pravimo protimikrobna odpornost (AMR). Z bakterijsko protimikrobno odpornostjo je vsako leto povezanih približno pet milijonov smrti, do leta 2050 pa naj bi se ta številka podvojila.
Novi antibiotiki so ključni v boju proti protimikrobni odpornosti, vendar tradicionalna metoda, pri kateri znanstveniki v naravi, zemlji, rastlinah in drugih organskih snoveh iščejo aktivne molekule, zahteva veliko časa ter temelji na poskusih in napakah. Orodja, kot sta ChatGPT in Codex, dr. Césarju de la Fuenteju in njegovi ekipi omogočajo nov in hitrejši pristop k iskanju novih molekul za boj proti protimikrobni odpornosti. »Vse počnemo z digitalno hitrostjo,« pravi.
»Pogosto spijem skodelico kave, medtem ko moja ekipa že odkrije kopico novih molekul, med katerimi bi lahko bil naslednji antibiotik.«
»V našem laboratoriju se lotevamo zelo tveganih projektov, toda ko nam uspe, so rezultati osupljivi.«
—Marcelo Der Torossian Torres
»Codex je odličen kopilot. Ko želim nekaj implementirati, lahko Codex to ustvari v trenutku. Prihrani mi čas in mi omogoča, da se posvetim drugim stvarem.«
—Erik Hartman
»Kot eksperimentalna znanstvenica sem z razvojem algoritma naredila ogromen korak. S Codexom lahko napišem skript in poskrbim, da so moji podatki pri vsakem poskusu prikazani na enak način.«
—Angela Cesaro
Biologija kot koda
Eden od velikih prebojev laboratorija de la Fuente je, da so to težavo obravnavali kot informacijski problem: DNK, temelj življenja, je zgolj koda. Orodja, kot je ChatGPT, jim pomagajo zasnovati algoritme, ki lahko hitro pregledajo zapletene sisteme našega sveta in nove kandidate za antibiotike odkrijejo v nekaj urah namesto v nekaj letih.
»Nove antibiotične molekule lahko zdaj odkrijemo v nekaj urah namesto v petih ali šestih letih.«
»S Codexom lahko zdaj programira tudi nekdo, ki še nikoli ni programiral in ne razume jezika računalništva.«
—dr. César de la Fuente
Angela v laboratoriju za eksperimentalno delo ustvarja molekule za testiranje.
ChatGPT je postal nepogrešljiv del delovnega procesa laboratorija de la Fuente. »Postal je skupni um laboratorija. Ve, kako različni člani ekipe razmišljajo o znanosti, saj vanj vnašamo veliko svojih zamisli,« pravi dr. de la Fuente. »Resnično zajame naše razmišljanje: porajanje zamisli, našo iznajdljivost in vse, kar prispevamo kot ljudje.«
Codex je odpravil ovire med člani ekipe, med katerimi so tako znanstveniki s tradicionalnih področij kot računalniški biologi in inženirji strojnega učenja. »Ljudje, ki se pred petimi leti ne bi dotaknili računalnika drugače kot za analizo podatkov, se lahko zdaj ukvarjajo z računalniško biologijo. Pišejo lahko algoritme za prepoznavanje vzorcev v svojih podatkih ali rezultate prikažejo na načine, ki prej niso bili mogoči.«
»Naš laboratorij je zelo raznolik: v njem so kemiki, biologi in računalničarji. Imamo veliko nadarjenih ljudi, ki delujejo na različnih področjih.«
—Jianing Bai
Prikaz molekularnih struktur, ki jih laboratorij de la Fuente išče v velikem obsegu.
»Umetna inteligenca lahko poveže znanje iz različnih ved, kar nam pomaga zastavljati boljša vprašanja in razvijati boljše metode za reševanje res zahtevnih problemov.«
—Tianang Leng
»Če se ne bi poskušali spopasti z velikanskimi težavami, ne bi opravljal svojega dela.«
Prihodnost antibiotikov
Človeška iznajdljivost in strojna inteligenca skupaj utirata vznemirljivo novo pot v medicini. »Še pred nekaj leti sem bil pesimističen glede tega, ali bomo lahko sledili oboroževalni tekmi med protimikrobno odpornostjo in sposobnostjo človeštva, da razvija nove molekule,« pravi. »Toda nekateri sistemi, ki smo jih nedavno razvili z orodji, kot je ChatGPT, mi zdaj vlivajo veliko več upanja, kot sem pričakoval.« Dr. de la Fuente vse svoje delo posveča enemu samemu cilju: zmanjševanju trpljenja in reševanju življenj. »Vse življenje sem čakal na orodja, ki nam omogočajo to, kar počnemo danes.«
»Ugotovili smo, da lahko številne molekule, ki smo jih odkrili, dejansko uničijo sodobne patogene.«
—dr. César de la Fuente
»Predstavljajte si, da bi molekula, ki ste jo ustvarili z računalnikom, lahko reševala življenja. Mislim, da znanstveniki živimo za trenutke, ko odkrijemo nekaj, česar ni odkril še nihče v zgodovini.«