دانشمندان میگویند موتور پژوهشی هوش مصنوعی قادر خواهد بود بخش عمدهای از ژنوم انسانی که هنوز نامشخص است را رمزگشایی کند و درهای کشف داروی جدید و پزشکی شخصیسازیشده را باز میکند.
شارون وروبل، خبرنگار فناوری برای روزنامهٔ The Times of Israel است.
تصویر بدون تاریخ ارائهشده توسط مؤسسهٔ ملی پژوهش ژنوم انسانی، خروجی یک دستگاه توالییاب DNA را نشان میدهد. (NHGRI از طریق AP، فایل)
ظهور برنامههای هوش مصنوعی مانند چتجیپیتی، که میتوانند محتوای پیچیدهای شبیه خلاقیت انسانی تولید کنند، با ترکیب حجم عظیم دادههای موجود آنلاین و توان محاسبهای بالا امکانپذیر شد.
اکنون دانشمندان اسرائیلی در مرکز پزشکی شبا با غول چیپ آمریکایی انویدیا و بیمارستان ماؤنتمسینی در نیویورک همکاری کردهاند تا مدلهای زبانی بزرگ (LLM) بسازند؛ این مدلها با همان فناوری که برنامههایی نظیر چتجیپیتی را قدرت میبخشند، اما بر پایهٔ زبان زیستی بدن ما آموزش میبینند تا بهتر بتوانند بیماریهای انسانی را درک و درمان کنند.
«ما میخواهیم نوعی چتجیپیتی برای ژنومیک بسازیم که امکان وارد کردن توالیگیری کامل ژنوم یک فرد را به کاربران بدهد و بتواند به سؤالاتی دربارهٔ خطرات سلامتی یا بهترین دارو یا درمان یک بیماری بر اساس ترکیب ژنتیکی منحصر بهفرد هر فرد پاسخ دهد»، آونر هالپرین، مدیرعامل شبا ایمپکت در مرکز نوآوری دیجیتال ARC، به روزنامهٔ The Times of Israel گفت.
«این پروژه شگفتانگیزی است که بهراستی نیروی حیات را که در هستهٔ عملکرد بدن انسان نقش دارد و دلیل تفاوتهای جزئی هر یک از ما را روشن میکند، بهصورت عمیق درک میکند»، او افزود.
سه شریک در یک پروژهٔ پرآرزوی سهساله با سرمایهگذاری دهها میلیون دلار بهدنبال ساختن یک موتور پژوهشی هستند که با بهکارگیری هوش مصنوعی مولد، بخش عمدهای از ژنوم انسانی – نقشهٔ ژنتیکی زندگی انسانی – را که هنوز بهدرستی درک نشده است، رمزگشایی کند.
پروفسور گیدی ریچاووی، سرپرست مرکز پژوهشهای سرطان شبا، که نهاد پیشرو این ابتکار است، اعلام کرد که این موتور پژوهشی ژنومیک قادر خواهد بود الگوها و مکانیزمهایی را شناسایی کند که ترکیب ژنتیکی یک فرد را با خطر بیماری و واکنش درمانی مرتبط میسازند.
ژنوم انسانی – مجموعه دستورالعملهایی برای ساخت و نگهداری یک انسان – از ۳٫۲ میلیارد کاراکتر یا حرف DNA تشکیل شده است. در دو دههٔ گذشته، علم به پیشرفتهای چشمگیری در توالیگیری کامل ژنوم انسانی دست یافت، اما تنها ۲٪ از DNA انسانی شامل ژنهای کدگذاریکنندهٔ پروتئین است، در حالی که عملکرد ۹۸٪ باقیمانده با استفاده از روشهای سنتی دشوار است، به گفتهٔ هالپرین.
همکاری تحت رهبری شبا هدف دارد از طریق مدلهای زبانی بزرگ و فناوریهای یادگیری ماشین، اسرار ۹۸٪ باقیمانده را رمزگشایی کند. انویدیا قدرت محاسباتی و زیرساخت هوش مصنوعی را فراهم میکند و شبا و ماؤنتمسینی تخصص علمی و بالینی خود را برای جمعآوری و ترکیب حجم عظیمی از مجموعههای دادهٔ ژنومیک بهکار میگیرند.
آونر هالپرین گفت: «ژنوم انسانی شامل بیش از ۳ میلیارد حرف DNA است که ما تنها ۲٪ از آنها را میدانیم چه عملکردی دارند و چگونه عمل میکنند». او افزود: «اگر یک پزشک برای درمان افسردگی یا تجویز دارویی برای یک نوع خاص از سرطان نیاز داشته باشد، عمدتاً از روش آزمون و خطا استفاده میکند، چرا که ما هنوز روش خواندن و بهکارگیری ۹۸٪ کد ژنومیک را کشف نکردهایم.»
این پروژه متخصصان بالینی، ژنتیکدانان، زیستاطلاعاتدانان و پژوهشگران هوش مصنوعی را گرد هم میآورد و با استفاده از قدرت محاسباتی، زیرساخت و الگوریتمهای انویدیا، ارتباط بین تغییرات ژنتیکی و خطر بیماری و واکنش درمانی را در مقیاس میلیونها نقطه داده بررسی میکند.
به گفتهٔ دکتر ناتی دانیل و دکتر یولی شویت از بخش معماری هوش مصنوعی کاربردی انویدیا: «هوش مصنوعی قادر است اسرار ژنوم انسانی را کشف کرده و مراقبتهای بهداشتی را برای میلیاردمها نفر در سراسر جهان تحول بخشد.»
فعالیتهای تحقیق و توسعهٔ انویدیا در اسرائیل، بزرگترین مرکز این شرکت خارج از ایالات متحده است. بسیاری از پردازندهها و چیپهای شبکهٔ پیشرفتهٔ انویدیا، که برای آموزش بزرگترین مدلهای هوش مصنوعی ضروری هستند، در مراکز تحقیق و توسعهٔ این شرکت در اسرائیل توسعه یافتهاند.
آونر هالپرین گفت: «اگر این پروژه موفق شود، میتوانیم داروها و درمانهای متناسب با نیازهای ژنتیکی خاص افراد را توسعه دهیم، چه برای پیشگیری و چه برای انتخاب مداخلهٔ مناسب». او افزود: «شرکتهای داروسازی میتوانند از این فناوری برای توسعهٔ داروهای شخصیسازیشده استفاده کنند، بیمارستانها میتوانند درمانها را بهدقت بیشتری نسبت به روشهای فعلی تنظیم کنند و داروها را با دقت بالاتری انتخاب نمایند.»