ChatGPT пришвидшує відкриття антибіотиків
Доктор Сесар де ла Фуенте та його команда використовують нові інструменти в боротьбі з антимікробною резистентністю.
«Дивовижно усвідомлювати, як мало ми знаємо і скільки всього ще належить відкрити. Я намагаюся донести це молоді, щоб вона зрозуміла: майбутнє належить їй. Ми майже нічого не розуміємо про світ — і це захоплює, адже саме тут може допомогти наука». —д-р Сесар де ла Фуенте
«Такі інструменти, як ChatGPT, допомагають нам пришвидшувати наукові відкриття. Для такого науковця, як я, це справжній майданчик для експериментів».
Проблема, що загострюється
Сучасна медицина залежить від ефективних антибіотиків, які допомагають нам одужувати після поширених захворювань, хірургічних операцій, пологів тощо. Однак проблема загострюється: бактерії, проти яких діють антибіотики, дуже життєздатні, і що частіше ми застосовуємо ці препарати, то більше можливостей у стійких штамів стати домінантними. Це явище називають антимікробною резистентністю (AMR). Щороку з бактеріальною AMR пов’язують близько 5 мільйонів смертей, а до 2050 року ця кількість, як очікується, подвоїться.
Нові антибіотики вкрай потрібні для боротьби з AMR. Однак традиційний метод, за якого науковці шукають активні молекули в природі — у ґрунті, рослинах та іншій органічній речовині, — потребує багато часу й передбачає численні спроби та помилки. Такі інструменти, як ChatGPT і Codex, дають доктору Сесару де ла Фуенте та його команді змогу застосовувати новий і швидший підхід до пошуку молекул для боротьби з AMR. «Ми все робимо з цифровою швидкістю», — каже він.
«Часто я лише встигаю випити чашку кави, а моя команда вже відкриває безліч нових молекул, одна з яких може стати наступним антибіотиком».
«Наша лабораторія береться за ризиковані проєкти, але коли нам усе вдається, результати вражають».
—Марсело Дер Торосян Торрес
«Codex — чудовий другий пілот. Коли мені потрібно щось реалізувати, Codex може видати готовий результат буквально за секунду. Це заощаджує мій час і дає змогу займатися іншими справами».
—Ерік Гартман
«Для мене як науковиці-експериментаторки розробити алгоритм — величезний крок. За допомогою Codex я можу написати скрипт і забезпечити однакове візуальне представлення даних у кожному експерименті».
—Анджела Чезаро
Біологія як код
Один із великих проривів лабораторії де ла Фуенте полягає в тому, що цю проблему розглядають як інформаційну: ДНК, основа життя, — це просто код. Такі інструменти, як ChatGPT, допомагають команді створювати алгоритми, здатні швидко аналізувати складні системи, що визначають наш світ, і знаходити нові перспективні антибіотики за години, а не роки.
«Тепер ми можемо відкривати нові молекули антибіотиків за кілька годин, а не за п’ять чи шість років».
«З Codex людина, яка ніколи раніше не програмувала й не розуміє мови інформатики, тепер може це робити».
—д-р Сесар де ла Фуенте
Анджела працює в експериментальній лабораторії, створюючи молекули для випробувань.
ChatGPT став невіддільною частиною робочого процесу лабораторії де ла Фуенте. «Він став колективним мозком лабораторії. Він знає, як різні члени команди міркують про науку, адже ми вкладаємо в нього безліч своїх ідей», — каже доктор де ла Фуенте. «Він справді відображає наше мислення: як ми генеруємо ідеї, нашу винахідливість і те, що привносимо як люди».
Codex усунув бар’єри між членами команди, до якої входять як науковці традиційних спеціальностей, так і фахівці з обчислювальної біології та інженери машинного навчання. «Люди, які ще п’ять років тому користувалися комп’ютером лише для аналізу даних, тепер можуть займатися обчислювальною біологією. Вони можуть писати алгоритми, щоб знаходити закономірності у своїх даних або візуалізувати результати способами, які раніше були неможливими».
«Наша лабораторія дуже різнопрофільна: у нас працюють хіміки, біологи й фахівці з інформатики. У нашій команді безліч талановитих людей, які працюють у різних напрямах».
—Цзянін Бай
Візуалізація молекулярних структур, які лабораторія де ла Фуенте шукає у великих масштабах.
«ШІ здатний поєднувати знання з різних дисциплін, допомагаючи нам ставити кращі запитання й розробляти ефективніші методи розв’язання надзвичайно складних проблем».
—Тяньан Лен
«Я не виконував би своєї роботи, якби ми не намагалися розв’язувати величезні проблеми».
Майбутнє антибіотиків
Поєднання людської винахідливості й машинного інтелекту допомагає прокладати захопливий шлях у майбутнє медицини. «Ще лише кілька років тому я песимістично оцінював нашу здатність не відставати в перегонах озброєнь між AMR і спроможністю людства створювати нові молекули», — каже він. «Але тепер деякі системи, які ми нещодавно розробили за допомогою таких інструментів, як ChatGPT, дають мені значно більше надії, ніж я очікував». Уся робота доктора де ла Фуенте служить одній меті: зменшувати страждання й рятувати життя. «Я все життя чекав на інструменти, які дадуть нам змогу робити те, що ми робимо сьогодні».
«Ми побачили, що багато відкритих нами молекул справді здатні знищувати сучасні патогени».
—д-р Сесар де ла Фуенте
«Уявіть створену вами на комп’ютері молекулу, здатну рятувати життя. Думаю, науковці живуть заради тих митей, коли відкривають щось, чого ніхто до них за всю історію людства не відкривав».