S využitím umělé inteligence v biotechnologiích se to má dnes zhruba stejně jako s poslechem Šostakovičových symfonií. Nástup je pompézní, je ovšem prakticky jisté, že to nejlepší teprve přijde. Teprve přijde gejzír úžasných a zcela nečekaných nápadů, teď se odehrává jejich ouvertura.
Už nyní jsou však samozřejmě k vidění velké a vzrušující věci. A když už jsme u vidění, zaměřme se na oči. Americká biotechnologická společnost Eyenuk vyvinula a dala na trh produkt EyeArt, který využívá umělou inteligenci (AI) pro detekci onemocnění, zejména diabetes, ze snímků sítnice.
EyeArt byl stvořen pomocí strojového učení vycházejícího z algoritmů téměř dvou milionů snímků. „Představte si, že byste chtěli člověka vytrénovat k diagnostice dvou milionů obrázků. To je absolutně nemožné,“ uvedl pro genengnews.com Kaushal Solanki, zakladatel a CEO společnosti Eyenuk.
Je to jen jeden názorný příklad z mnoha. Příklad toho, k čemu umělá inteligence v biotechnologiích slouží. Zjednodušená charakteristika téhle služby zní, že AI umožňuje orientaci v nepřeberné záplavě dat, v níž by se obyčejný smrtelník beznadějně utopil, neměl by šanci z nich cokoli smysluplného vyčíst.
Zatímco člověk se v množství informací zákonitě ztratí, pro AI platí opačná rovnice: čím více relevantních údajů, tím lépe pro jejich interpretaci. Z dat může být například „vyextrahován“ klíč k pochopení nemoci, který byl dosud skryt v jejich neproniknutelném a hustém chumlu.
Velmi dobrý popis toho, o čem je řeč, použil v nedávném rozhovoru pro Forbes neurolog Martin Tolar, jenž za Atlantikem směřuje k převratnému potlačení Alzheimerovy choroby.
„Umělá inteligence ti odpoví, i když nevíš, na co se ptát. Odpoví ti i na otázku, kterou vůbec neumíš definovat. Nemusíš mít žádnou hypotézu a AI ti navrhne tu, která je možná a která je důležitá, a pak ti ji i potvrdí. Inteligentní systém se může dostat dále, než si dokážeme představit,“ prohlásil Tolar.
Muž stojící se svou společností Alzheon před velkým medicínským průlomem pokračuje: „V lidském genomu jsou tři miliardy znaků a i jediné písmenko může rozhodnout, že se nenarodíš, že umřeš na rakovinu, jestli budeš tlustej, hubenej, dlouhej, krátkej a tak dál. Jakým způsobem se v tom vyznáš? Jak chceš tohle jediné klíčové písmenko najít?“
Písmenko najde umělá inteligence. Proto založil Tolar společně s Vítem Dočkalem unikátní institut INDRC s cílem využít big data a umělou inteligenci k lepšímu pochopení správného fungování mozku i jeho poruch, tedy nemocí, jako je Alzheimerova a Parkinsonova nemoc či spinální atrofie. Právě od tohoto pochopení vede přímá linka k zásadnímu zlepšení diagnostiky i samotné léčby.
„Umělá inteligence je ale primárně nástroj, nikoli řešení samo o sobě,“ upozorňuje Vít Dočkal. „V kombinaci s dalšími průlomovými technologiemi nabízí AI zcela nové možnosti pro objevy léků.“
Tolar, Dočkal a další odborníci z institutu se do propojení biotechnologie a umělé inteligence pustili z Čechů nejrazantněji. Nicméně po AI hladově sahají všichni v biotechnologiích zainteresovaní. Uvědomují si, jak velký potenciál v ní dřímá.
„Náš sektor vkládá do umělé inteligence velké naděje,“ potvrzuje Richard Kapsa ze společnosti Sotio, která pod křídly skupiny PPF hledá v maximálně ambiciózním projektu originální lék proti nádorovým onemocněním.
„Vývoj léků je extrémně finančně i časově náročný na zpracování obrovského množství informací. AI se může uplatnit při identifikaci léčebných cílů, nastavení klinických studií, predikování reakcí pacientů na vyvíjenou léčbu, vědeckém zpracování dat či při analýze v minulosti zveřejněných vědeckých publikací,“ vyjmenovává Kapsa.
Obří perspektivu využití AI vidí také Michal Kostka, CEO BioVendor Group, biotechnologické firmy z Brna patřící společnosti Consillium miliardáře Tomáše Němce. Kostka kvituje, že již v současnosti AI velmi úspěšně šetří vysoce kvalifikovanou práci v klinických laboratořích, například při analýze obrazu z různých mikroskopických vyšetření.
„AI tedy pomáhá při generování diagnostických informací,“ navazuje Kostka. „Aktuálně je na vzestupu využití AI při vývoji nových produktů pro diagnostiku. Pokroky ve využití AI ve strukturální biologii totiž umožňují nemalou část vývoje proteinů a protilátek realizovat v počítači. Vývoj nových produktů tak díky tomu nejen urychlíme, ale i zpřesníme.“
A to je podle všeho jen začátek, první tóny velkolepé symfonie. Propojení biotechnologie s umělou inteligencí nabízí nepřeberné možnosti. Slovy Tolara – nabízí odpovědi na otázky, které nenapadnou ani erudovaného experta.
Propojení je důležité i z ekonomického hlediska: „palivem“ pro vědecký posun jsou peníze, a to miliardy dolarů, neboť pokročilé metody jsou stále dražší. Toto palivo však často přijde zcela vniveč, poslouží pouze k tomu, aby projekt v pohybu najel na „zničující minu“, neboť v biotechnologiích je riziko selhání gargantuovské a vyskytuje se prakticky v každém okamžiku.
Popsaný model se do budoucna jeví jako čím dál méně udržitelný a právě AI do velké míry eliminuje nebezpečí krachu a šetří náklady. Například v designu a provádění finančně velmi náročných klinických studií, při nichž se eventuální léky testují na pacientech, může umělá inteligence přinést revoluci.
„V blízké budoucnosti bude AI také více a více využíváno ke zlepšení využití diagnostických informací ve prospěch pacienta, třeba díky vytěžování rozsáhlých databází, hledání souvislostí v dostupných diagnostických informacích, nebo sledováním trendů výsledků vyšetření v čase,“ dívá se dopředu Michal Kostka z BioVendoru.
Stejný směr pohledu uplatňuje Vít Dočkal z INDRC: „Úplně nový trend týkající se posledních pár měsíců je koncept skloubení AI a hybrid computing, tedy propojení superpočítačových kapacit a kvantových počítačů. Zejména molekulární simulace již totiž naráží na limity i těch nejvýkonnějších počítačů a je záhodno pokusit se nahradit chybějící výkon kvantovým počítáním.“
Právě na téma, o němž Dočkal hovoří, připravuje INDRC velký evropský projekt s názvem Clara.
Jiný projekt v souvislosti s umělou inteligencí má už za sebou Sotio – společně s firmou O2 Dataclair zmapovalo, kde se dá AI efektivně využít. Nyní Sotio s vědeckým pracovištěm jedné prestižní belgické univerzity připravuje projekt, který bude řešit reálné využití AI v rámci klinických studií.
Richard Kapsa ze Sotia na závěr zmiňuje ryze praktický problém spojený se stále větším zaváděním AI: „Zatím není dostatek odborníků na správné vyhodnocování výstupů umělé inteligence a řízení jejich využití. V této oblasti vznikne hodně nových pracovních pozic, po kterých bude velká poptávka.“
