Як GPT‑5 допоміг імунологу Дер’ї Унутмаз розв’язати загадку трирічної давнини

Лікар та імунолог Дер’я Унутмаз уже багато років цікавиться штучним інтелектом. Але момент осяяння настав для нього наприкінці 2025 року, коли GPT‑5 Pro допоміг йому та його лабораторії повернутися до загадки трирічної давнини, пов’язаної з особливим типом імунних клітин, які допомагають людському організму боротися з раком та іншими хворобами.

У центрі цієї загадки було базове, але важливе для імунології питання: як глюкоза впливає на розвиток і спеціалізацію T-клітин? T-клітини — це імунні клітини, які допомагають організму боротися з вірусами, знищувати ракові клітини, реагувати на деякі бактерії та паразитів і відрізняти здорові клітини від загроз. У процесі розвитку вони беруть на себе різні функції, зокрема ролі, що можуть впливати на рак, аутоімунні захворювання та інфекції. Розуміння того, що спрямовує T-клітини до тієї чи іншої спеціалізації, могло б допомогти дослідникам краще зрозуміти ці хвороби, а згодом і ефективніше їх лікувати.

Сьогодні Унутмаз — професор The Jackson Laboratory та Університету Коннектикуту — каже, що ШІ став настільки важливою частиною його роботи, що він уже не уявляє науки без нього. «Це було б так, ніби у вас забрали обидві руки або половину мозку», — сказав Унутмаз.

Загадка з’явилася у 2022 році, коли Унутмаз провів експеримент, намагаючись зрозуміти, як тип цукру під назвою глюкоза впливає на розвиток T-клітин. Клітини використовують глюкозу як джерело енергії, а також для побудови білків та виконання інших функцій.

Результати експерименту Унутмаза могли мати значення для таких захворювань, як рак, аутоімунні хвороби та інфекції. Але тоді Унутмаз і його лабораторія не могли збагнути, що саме вони спостерігають.

Попередні дослідження дали переконливі докази того, що метаболізм глюкози впливає на спеціалізацію T-клітин. Щоб краще зрозуміти цей зв’язок, Унутмаз і його команда на ранній стадії розвитку помістили T-клітини або в середовище з низьким рівнем глюкози, або в середовище з глюкозоподібною молекулою під назвою дезоксиглюкоза. Дезоксиглюкоза порушує здатність клітини використовувати глюкозу, збиваючи вироблення енергії та побудову білків. Білки важливі, бо вони координують активність усередині клітини й діють як посередники, що надсилають і отримують інформацію поза клітиною.

Команда очікувала, що обидві умови дадуть подібні результати. В обох випадках глюкоза, а отже й енергія, потрібна T-клітинам для роботи, були б обмежені. Але сталося не так.

T-клітини, що зазнали впливу дезоксиглюкози, переважно утворювали клітини, залучені до запальної відповіді організму. Частина T-клітин, що зазнали впливу низьких концентрацій глюкози, спеціалізувалася як клітини запальної реакції, але їх було значно менше, ніж у випадку з дезоксиглюкозою. Наслідки раннього впливу дезоксиглюкози зберігалися навіть після того, як дослідники прибрали цю глюкозоподібну молекулу.

Цю різницю не можна було пояснити лише браком енергії. Відбувалося щось інше. Але Унутмаз і його лабораторія не змогли з’ясувати, що саме відбувається, тож відклали експеримент і перейшли до інших нагальних завдань, які потребували їхньої уваги.

Потім наприкінці 2025 року вийшов GPT‑5 Pro, і Унутмаз вирішив повернутися до експерименту. Він завантажив результати в модель і попросив її проаналізувати дані.

GPT‑5 Pro припустив, що дезоксиглюкоза заважає побудові білка під назвою IL-2. Цей білок може перешкоджати перетворенню T-клітин на клітини запальної відповіді, відомі як Th17. По суті, дезоксиглюкоза усунула бар’єр, який заважав T-клітині стати клітиною Th17. Імовірно, саме тому T-клітини в середовищі з низьким рівнем глюкози майже не ставали клітинами Th17 у таких кількостях, як у середовищі з дезоксиглюкозою.

«GPT‑5 запропонував справді визначне пояснення, яке, якщо озирнутися назад, цілком має сенс», — каже Унутмаз. Це було трохи поза межами його власної експертизи, тому він сам не побачив цього зв’язку — і ніхто в його лабораторії також.

Після цього Унутмаз вирішив перевірити, чи зможе GPT‑5 передбачити результат експерименту. Імунолог почав з експерименту, який уже проводив, — на T-клітині, що націлена на один із типів лімфоми. Його експеримент показав, що ці конкретні T-клітини, які називаються CD8+, мали посилену здатність знищувати клітини лімфоми.

Коли Унутмаз попросив GPT‑5 Pro змоделювати той самий експеримент, він правильно передбачив посилення здатності клітин CD8+ знищувати клітини лімфоми. Модель не могла почерпнути ці результати з Інтернету, бо Унутмаз на той момент їх ще не опублікував.

«Саме тоді я відчув: гаразд, ці моделі вже дійшли до того рівня, коли вони справді, по-справжньому розуміють», — сказав він.

За словами Унутмаза, моделі на кшталт GPT‑5 Pro тепер більше схожі на співавторів і партнерів у роботі. Вони можуть спрощувати огляди літератури, опрацьовуючи сотні нових академічних статей, що публікуються щотижня, і допомагати науковцям визначати питання, які досі лишаються без відповіді. Вони також можуть допомагати дослідникам уточнювати гіпотези, скорочуючи час, потрібний для визначення найперспективніших експериментів.

«Кількість способів перевірити вашу гіпотезу величезна», — сказав Унутмаз. «Є безліч підходів, і ви не знаєте, який із них буде найкращою стратегією». Тож він використовує GPT‑5 Pro для моделювання експериментів і прогнозування результатів, щоб звузити коло експериментів, які варто повторити в лабораторії. Це може заощадити дослідникам тижні, місяці й навіть роки роботи, різко прискорюючи розвиток біології.

Попри це, фахова експертиза й надалі має ключове значення. ШІ може запропонувати нове розуміння, але люди все одно мають оцінити його значущість і правдоподібність. Наприклад, людина без експертизи Унутмаза не змогла б визначити, чи було важливим механістичне пояснення, на яке GPT‑5 Pro вказав у його експериментах з імунними клітинами.

Саме здатність генерувати нові ідеї та прискорювати роботу є причиною, чому з такими можливостями потрібно поводитися відповідально. ШІ може допомогти дослідникам швидше просуватися в біології та медицині, але ці можливості також можуть знизити бар’єри для зловживань, зокрема з боку зловмисників, які прагнуть розробляти або використовувати біологічну чи хімічну зброю. У рамковій системі готовності OpenAI викладено наш підхід до відстеження цих ризиків і створення запобіжників проти можливостей ШІ, здатних завдати серйозної шкоди.

Унутмаз оптимістично дивиться на те, куди рухається ШІ. За його словами, це не схоже ні на що з того, що було раніше, — ні на Інтернет, ні на промислову революцію. Останнім часом Унутмаз експериментував із просунутими інструментами ШІ, зокрема Codex і режимом Deep Research у GPT‑5.2, щоб допомогти укладати масштабні набори даних про мутації раку та створювати дослідницькі матеріали, зокрема розгорнуту чернетку підручника про T-клітини, спрямовані на прискорення роботи в прецизійній імунотерапії.

Унутмаз відчуває, що йому пощастило бути частиною цієї доби відкриттів. «Не лише спостерігати це як історичну подію, а й трохи долучатися до неї — я почуваюся справді щасливим і привілейованим, що маю таку можливість».