Google розробила ШІ-систему для терапії онкології.
Корпорація Google у взаємодії з Єльським університетом презентувала нову фундаментальну модель С2S-Scale 27B з 27 млрд параметрів, створену для розшифровки «мови» окремих клітин та пошуку способів терапії онкологічних хвороб.
Згідно з відомостями розробників, система висунула припущення щодо діяльності ракових клітин, яке згодом було експериментально підтверджено на живих органічних взірцях.
«Це відкриття продемонструвало багатообіцяючий напрям для створення новітніх методів терапії раку», — наголосили у фірмі.
Модель спирається на попередні дослідження, у яких науковці довели: біологічні та мовні системи підкоряються подібним законам масштабування — із ростом їхнього розміру продуктивність зростає.
Як функціонує C2S-Scale 27B
Однією з ключових проблем в імунотерапії раку є те, що багато пухлин залишаються «холодними» — непомітними для імунної системи. Один із варіантів «розігріти» їх — змусити клітини активніше демонструвати сигнали через процес, котрий іменується «представлення антигенів».
У Google поставили перед C2S-Scale 27B задачу — знайти лікарський засіб, що діє як умовний підсилювач: збільшує імунну відповідь виключно в певному «імунопозитивному» середовищі, де вже спостерігається низький рівень інтерферону, недостатній для самостійної активації представлення антигенів.
Завдання потребувало роботи з умовними міркуваннями, з якими менші моделі не могли впоратися.
Для досягнення мети вчені розробили віртуальний двоконтекстний скринінг, здатний виявити саме цей синергетичний ефект. Він складався з двох етапів:
- імунопозитивний контекст: моделі надали справжні зразки пацієнтів, де зберігалися взаємодії між пухлинами та імунними клітинами, а також низький рівень інтерферонового сигналу;
- імунно-нейтральний контекст: модель отримала дані з ізольованих клітинних ліній, позбавлених імунного оточення.
Згодом у Google змоделювали понад 4000 препаратів у двох контекстах і доручили моделі визначити, які з них посилюють представлення антигенів лише в першому випадку. Це дозволило зосередити пошук на клінічно значущих сценаріях.
Серед безлічі варіантів 10–30% вже згадувалися в науковій літературі, а інші стали несподіваними відкриттями.
Експериментальне підтвердження
Модель виявила «разючий контекстний розрив» для інгібітора кінази CK2 під назвою силмітасертиб (CX-4945). Нейромережа передбачила значне посилення представлення антигенів за використання препарату в «імунопозитивному» контексті, але майже повну відсутність ефекту в «імунно-нейтральному».
Особливо показово, що це абсолютно нова ідея, котра раніше ніде не згадувалася.
На наступному етапі дослідники перевірили гіпотезу в лабораторії. Для цього вони застосували людські нейроендокринні клітини — зразки, яких модель не «бачила» під час навчання. Результати показали, що:
- обробка клітин лише силмітасертибом не викликала змін у представленні антигенів;
- обробка низькою дозою інтерферону давала помірний ефект;
- поєднання силмітасертибу з низькою дозою інтерферону викликало виражене синергетичне посилення представлення антигенів.
У лабораторних умовах ця комбінація підвищила рівень представлення антигенів приблизно на 50%, роблячи пухлину більш помітною для імунної системи.
Цифрове передбачення було неодноразово підтверджене експериментально.
C2S-Scale виявила новий умовний інтерфероновий підсилювач, котрий може посприяти перетворенню «холодних» пухлин на «гарячі» — більш чутливі до імунотерапії.
«Хоча це лише перший крок, він уже створює експериментально підтверджену основу для розробки нових комбінованих методів лікування, у яких кілька препаратів діють спільно для досягнення сильнішого ефекту», — вказано в блозі.
Команди Єльського університету вже вивчають виявлений механізм і перевіряють інші ШІ-прогнози в різних імунних контекстах. Якщо подальші доклінічні та клінічні випробування підтвердять результати, подібні підходи можуть пришвидшити розробку нових способів лікування раку.
Раніше біотехнологічна компанія SpotitEarly розпочала розробку домашнього тесту на рак, котрий базується на аналізі дихання людини. Технологія поєднує здатність собак розпізнавати запахи та алгоритми штучного інтелекту.
Нагадаємо, у вересні науковці створили ШІ-інструмент для прогнозування понад 1000 хвороб і передбачення змін у стані здоров’я на 10 років наперед.
