Newsy

Sztuczna inteligencja usprawni wczesne wykrywanie chorób rzadkich. Jej dokładność może sięgać 90 proc.

2023-11-03  |  06:15

Nawet z 90-proc. dokładnością modele sztucznej inteligencji potrafią wychwytywać zmiany genetyczne mogące prowadzić do chorób rzadkich. To bardzo istotne, bo przesiewowe badania genetyczne i analiza wyników przez SI mogłyby się przyczynić do wykrywania tych chorób już na etapie przedobjawowym, co torowałoby drogę do skutecznego leczenia, jeśli tylko w danej jednostce jest ono dostępne. Może to również usprawnić prace nad wykrywaniem czynników mogących wywoływać różne choroby i nad innowacyjnymi terapiami. W przypadku chorób sierocych problemem pozostaje wciąż skąpa baza danych, na których algorytmy mogłyby się uczyć.

– Dzisiaj sztuczna inteligencja to przede wszystkim analiza dużych zbiorów danych. Wyzwaniem są choroby rzadkie, których przyczyn rozwoju nie znamy albo nie jesteśmy w stanie w typowych, profilaktycznych scenariuszach szybko wykryć. Tam jest największy potencjał, jeżeli tylko metodyka i budowanie modeli sztucznej inteligencji będzie się opierało na założeniach eksploracyjnych, transdyscyplinarnych, gdzie będziemy szukać przyczyn rozwoju choroby, a także czynników, które o rozwoju tych chorób decydują. Tam potencjał dla sztucznej inteligencji jest największy i tam osiągniemy również największy postęp, jeżeli chodzi o rozumienie i efekt poznawczy nauki w obszarach medycznych – ocenia w rozmowie z agencją Newseria Innowacje dr inż. Cezary Mazurek, dyrektor Poznańskiego Centrum Superkomputerowo-Sieciowego.

Tego typu narzędzia są już rozwijane. Przykładem może być udostępnione niedawno przez Google DeepMind narzędzie, które może znacznie przyspieszyć proces wykrywania zmian genetycznych odpowiedzialnych za występowanie chorób rzadkich, takich jak m.in. mukowiscydoza czy anemia sierpowata. AlphaMissense to model uczenia maszynowego, który może analizować mutacje zmiany sensu i przewidywać prawdopodobieństwo wystąpienia chorób nimi determinowanych z 90-proc. dokładnością. Model działa na zasadzie podobnej jak modele językowe, ale przeszkolony został w zakresie języka biologii człowieka. Wykrywa niewłaściwe sekwencje w kodzie genetycznym, podobnie jak modele językowe wykrywają niewłaściwy szyk zdania czy słowa niepasujące do sensu wypowiedzi.

– Najbardziej spektakularne są oczywiście te narzędzia, które potrafią nam pomóc w rozumieniu mechanizmu rozwoju choroby i wczesnym wykrywaniu tych chorób, które jeszcze przebiegają bezobjawowo. Dzisiaj ta wiedza polega na analizie wielu modalności, wielu źródeł danych. Analizujemy profil genetyczny, choroby współistniejące, różne elementy związane z potencjalnymi czynnikami rozwoju choroby, ale jeszcze nie we wszystkich chorobach mamy pełną wiedzę na ten temat – przyznaje dr inż. Cezary Mazurek. – W tych obszarach, w których dane pacjentów i dane pozyskiwane na etapie leczenia potrafią pomóc lekarzom zadać pytanie, dlaczego u tego pacjenta tak się dzieje, a nie inaczej, czyli odejść trochę od metod statystycznych, zastanowić się nad powodem, dla których rozwój choroby nie pasuje do tego, co o niej wiemy, tam najwięcej powinniśmy kłaść nacisku na zastosowanie sztucznej inteligencji.

Jak dodaje, technologicznie jesteśmy już gotowi na wykorzystanie metod sztucznej inteligencji i infrastruktury informatycznej w Polsce. Mamy bardzo silne zaplecze związane z przetwarzaniem dużych ilości danych, centra superkomputerowe, szybkie sieci światłowodowe, a przede wszystkim kompetencje zespołów programistycznych, informatyków, którzy stanowią światową awangardę w zakresie sztucznej  inteligencji.

PCSS uczestniczy w tworzeniu unikatowej platformy w ramach projektu MOSAIC realizowanego przez Instytut Chemii Bioorganicznej PAN. Platforma ta umożliwi stosowanie sztucznej inteligencji do prowadzenia nowatorskich badań integrujących wielowymiarowe dane biomedyczne i kliniczne dla uzyskania nowej wiedzy i narzędzi na potrzeby powszechnie dostępnej, spersonalizowanej profilaktyki, diagnostyki i terapii medycznej.

– Barierą w rozwoju sztucznej inteligencji jest przede wszystkim dostęp do danych zanonimizowanych, ale jednocześnie dobrej jakości. To też pewna metodyka pracy z danymi, pracy z pacjentami. Musimy się nauczyć pracować nad systemami sztucznej inteligencji, również w odniesieniu do modelu finansowania, budowania zespołów transdyscyplinarnych, poszukiwania w innych obszarach dziedzinowych scenariuszy cross-dyscyplinarnych, które możemy przenieść do medycyny – mówi dyrektor Poznańskiego Centrum Superkomputerowo-Sieciowego.

Choć o chorobach rzadkich mówi się coraz więcej, to wciąż baza wiedzy na ich temat jest dość skąpa. Jednym z założeń Narodowego Planu dla Chorób Rzadkich jest stworzenie rejestru, dzięki któremu informacje nie tylko o liczbie pacjentów z daną jednostką chorobową, ale i bardziej pogłębionych danych, mających znaczenie statystyczne, będą punktem wyjścia do pogłębionych prac nad usprawnieniem diagnostyki i procesu opracowywania nowych terapii. W połowie października zaczęła działać nowa strona internetowa Ministerstwa Zdrowia na temat chorób rzadkich. Ma ona być kompleksowym źródłem informacji przede wszystkim dla pacjentów i ich rodzin, ale również pracowników ochrony zdrowia i instytucji publicznych.

Choroby rzadkie stanowią istotne wyzwanie dla systemu opieki zdrowotnej i społecznej. Dotykają 6–8 proc. populacji każdego kraju. Uwzględniając krajowe dane demograficzne, szacuje się, że w Polsce dotyczą one od 2 do 3 mln osób. Do tej pory sklasyfikowano 6–8 tys. chorób rzadkich. 80 proc. z nich to choroby genetyczne.

Czytaj także

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

Konkurs Polskie Branży PR

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Handel

Polskie firmy z szansą na zdobycie azjatyckich rynków. Mogą otrzymać wsparcie na promocję podczas Expo 2025 w Osace

W 2025 roku w japońskiej Osace odbędzie się Wystawa Światowa Expo 2025. Udział w niej, a także towarzyszących imprezie wydarzeniach i targach to dla polskich firm szansa na wzrost rozpoznawalności swoich marek za granicą, a w konsekwencji na rozwój ich potencjału eksportowego. Expo 2025 będzie się koncentrowało na innowacjach służących zrównoważonemu rozwojowi. PARP, który jest partnerem wydarzenia w Polsce, do 26 września br. czeka na wnioski firm zainteresowanych udziałem w wydarzeniu i ekspansją na azjatyckie rynki. W ramach programu mogą one otrzymać wsparcie na udział w targach, na misje wyjazdowe i kampanie promocyjne przed i po zakończeniu Expo. Nabór finansowany jest z Funduszy Europejskich dla Nowoczesnej Gospodarki 2021–2027

Polityka

Rośnie ryzyko wybuchu epidemii w Strefie Gazy. Brakuje czystej wody, kanalizacji i toalet, a w zniszczonej enklawie wykryto polio

W Strefie Gazy brakuje praktycznie wszystkiego – od żywności i wody po podstawowe leki – ale najgorsze może dopiero nadejść – alarmuje Polska Akcja Humanitarna. – Kilka dni temu w wodzie w Strefie Gazy znaleziono polio typu 2. Ta woda jest bardzo zanieczyszczona, infrastruktura wodno-sanitarna na tym terenie tak naprawdę już nie istnieje. Na dodatek od dziewięciu miesięcy dzieci nie są szczepione, ponieważ nie ma warunków, żeby to zrobić, więc istnieje bardzo duże zagrożenie wybuchu epidemii – mówi Magdalena Foremska z PAH. W odpowiedzi na kryzys organizacja uruchomiła duże projekty pomocowe, które mają zapewnić żywność i opiekę medyczną w Strefie Gazy i na Zachodnim Brzegu.

IT i technologie

Gminy potrzebują inwestycji w cyberbezpieczeństwo. Eksperci widzą duże ryzyka wynikające z zaniedbań

Dane gromadzone przez jednostki samorządu terytorialnego mogą być bardzo niebezpiecznym narzędziem w rękach przestępców. Wykradzione mogą posłużyć do fałszowania tożsamości człowieka. Tymczasem poziom inwestycji w cyberbezpieczeństwo jest w gminach niski, a liczba ataków hakerskich na nie stale rośnie. Eksperci czekają na pozytywne skutki rządowego programu Cyberbezpieczny Samorząd. W jego ramach 1,5 mld zł trafi na inwestycje w poprawę bezpieczeństwa cybernetycznego samorządów: zarówno na poziomie sprzętu i oprogramowania, jak i kompetencji oraz procedur.

Partner serwisu

Instytut Monitorowania Mediów

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.