ChatGPT для генетики: Nvidia и Sheba объединяют усилия над ИИ-движком для персонализированной медицины
Ученые утверждают, что исследовательская система на основе искусственного интеллекта сможет расшифровать большую часть генома человека, который до сих пор не изучен, что откроет путь к созданию новых лекарственных препаратов и персонализированной медицине.
Изображение, предоставленное Национальным институтом исследований генома человека, демонстрирует результат работы секвенатора ДНК. (NHGRI AP, )
Появление программ искусственного интеллекта, таких как ChatGPT, которые могут создавать сложный контент, напоминающий творчество человека, стало возможным благодаря объединению огромных объемов данных, доступных в Интернете, с высокой вычислительной мощностью.
Теперь израильские ученые из Медицинского центра Шиба объединились с американским гигантом в области производства микросхем Nvidia и больницей Маунт Синай в Нью-Йорке для создания больших языковых моделей (LLM), используя ту же технологию, которая лежит в основе таких приложений, как ChatGPT, но обученных биологическому языку наших тел, чтобы лучше понимать и лечить болезни, которыми мы страдаем.
«Мы хотим создать своего рода ChatGPT в области геномики, который позволит пользователям вводить данные полного секвенирования генома человека и сможет отвечать на вопросы о рисках для здоровья или о том, какое лекарство или метод лечения заболевания являются лучшими на основе уникальной генетической структуры человека», — рассказал The Times of Israel Авнер Гальперин, генеральный директор Sheba Impact в Центре цифровых инноваций ARC.
«Это потрясающий проект, позволяющий по-настоящему понять силу жизни, которая затрагивает самую суть того, как функционирует человеческое тело, и почему каждый из нас немного отличается», — сказал он.
Три партнера приступают к амбициозному трехлетнему проекту с инвестициями в десятки миллионов долларов по созданию исследовательской системы, которая будет использовать генеративный ИИ для расшифровки большей части генома человека — генетического кода человеческой жизни, который до сих пор плохо изучен.
Автор этой инициативы, профессор Гиди Рехави, глава Центра исследований рака им. Шибы, заявил, что геномный исследовательский механизм сможет выявлять закономерности и механизмы, связывающие генетическую структуру человека с риском заболевания и терапевтическим ответом.
Геном человека – набор инструкций для построения и поддержания жизни человека – состоит из 3,2 миллиарда символов или букв ДНК. За последние два десятилетия наука достигла значительных успехов в расшифровке полного генома человека, но, по словам Гальперина, лишь 2% ДНК человека состоит из генов, кодирующих белки, а функцию остальных 98% сложно интерпретировать традиционными методами.
Слева направо: техн.директор Nvidia Майкл Каган; ген.директор мед.центра «Шиба» проф. Ицхак Крайсс; д. Александр Чарни в Медицинской школе Икан в госпитале Маунт-Синай. Второй ряд слева: ген.директор Sheba Impact Авнер Гальперин; и проф.Гиди Рехави
Целью сотрудничества, возглавляемого Sheba, является начало разгадки тайн оставшихся 98% с помощью программ магистратуры права и технологий машинного обучения. Nvidia предоставит вычислительную мощность и инфраструктуру искусственного интеллекта, а Sheba и Mount Sinai предоставят научный и клинический опыт для объединения и синтеза огромных массивов геномных данных.
«Геном человека состоит более чем из 3 миллиардов нуклеотидов ДНК, из которых мы знаем, что делают и как функционируют 2% из них», — сказал Гальперин. «Если врачу нужно назначить лекарство от депрессии или назначить лекарство от конкретного вида рака, он в основном делает это методом проб и ошибок, поскольку мы пока не разобрались, как читать и использовать 98% геномного кода».
В проекте примут участие врачи, генетики, биоинформатики и исследователи в области искусственного интеллекта, которые будут использовать вычислительную мощность, инфраструктуру и алгоритмы Nvidia для связывания генетических вариаций с риском заболевания и терапевтическим ответом на основе миллионов точек данных.
«Искусственный интеллект способен раскрыть секреты человеческого генома и преобразовать здравоохранение для миллиардов людей по всему миру», — цитируют в заявлении доктора Нати Дэниела и доктора Йоли Шавита из подразделения прикладной архитектуры искусственного интеллекта компании Nvidia.
Научно-исследовательская деятельность Nvidia в Израиле является крупнейшей за пределами США. Многие высокопроизводительные процессоры и сетевые чипы Nvidia, необходимые для обучения крупнейших моделей искусственного интеллекта, разрабатываются в её научно-исследовательских центрах в Израиле.
«В случае успеха этого проекта мы сможем разрабатывать методы лечения и препараты, соответствующие специфическим генетическим потребностям людей, как для профилактической медицины, так и для подбора подходящего вмешательства», — сказал Гальперин.
«Фармацевтические компании будут использовать его для разработки персонализированных препаратов, а больницы — для адаптации лечения и подбора лекарств с большей точностью, чем позволяют существующие методы».
Перевод с английского
