Microsoft Research-მა წარმოადგინა ინოვაციური პროექტი სახელწოდებით “GigaTime”, რომელიც მიზნად ისახავს სიმსივნური მიკროგარემოს (Tumor Microenvironment, TME) მოდელირების მასშტაბირებას მულტიმოდალური ხელოვნური ინტელექტის (AI) გამოყენებით. ეს კვლევა გადამწყვეტია ონკოლოგიაში, რადგან TME არის კომპლექსური სისტემა, რომელიც განსაზღვრავს სიმსივნის ზრდას, მეტასტაზებს და იმუნოთერაპიაზე რეაქციას.
TME-ის მოდელირების კრიტიკული მნიშვნელობა
სიმსივნური მიკროგარემო (TME) არ არის მხოლოდ სიმსივნური უჯრედების ნაკრები; ეს არის რთული ეკოსისტემა, რომელიც მოიცავს იმუნურ უჯრედებს, სისხლძარღვებს, შემაერთებელ ქსოვილებსა და სხვა უჯრედგარე მატრიცას. ეს გარემო მუდმივად ურთიერთქმედებს სიმსივნურ უჯრედებთან, რაც გავლენას ახდენს: მკურნალობის ეფექტურობაზე (TME-ს შეუძლია დაიცვას სიმსივნე იმუნოთერაპიისგან ან ქიმიოთერაპიისგან) და დაავადების პროგრესზე (TME-ში არსებული ფაქტორები ხელს უწყობს სიმსივნის ზრდასა და მეტასტაზების გავრცელებას). ტრადიციული კვლევები, როგორიცაა ლაბორატორიული კულტურები, ხშირად ვერ ასახავს ამ კომპლექსურ დინამიკას.
GigaTime-ის ინოვაცია: ვირტუალური პოპულაცია და მულტიმოდალურობა
Microsoft-ის პროექტის ინოვაციური მიდგომა მდგომარეობს იმაში, რომ ის ქმნის ვირტუალურ პოპულაციას მულტიმოდალური AI-ის მეშვეობით. კვლევაში AI იყენებს სხვადასხვა სახის მონაცემებს (ანუ მულტიმოდალურობას): გენომურ მონაცემებს (DNA/RNA თანმიმდევრობა), პროტეინულ მონაცემებს, უჯრედების გამოსახულებებს და კლინიკური შედეგების ანალიზს.
AI ამ მონაცემების საფუძველზე ქმნის ათასობით ვირტუალურ პაციენტს ან TME მოდელს. თითოეული ვირტუალური მოდელი ასახავს სიმსივნის უნიკალურ მახასიათებლებს და რეაქციას წამლებზე. „GigaTime“ მიუთითებს მოდელირების იმ უზარმაზარ მასშტაბზე, რომელსაც AI ამუშავებს. ის საშუალებას იძლევა, დაჩქარდეს პროცესები და გაანალიზდეს დროში ხანგრძლივი ურთიერთქმედებები, რაც რეალურ დროში კვლევებს წლებს დასჭირდებოდა.
პოტენციური გავლენა ონკოლოგიურ მკურნალობაზე
ამ ტექნოლოგიას აქვს პოტენციალი, რადიკალურად შეცვალოს, თუ როგორ აღმოვაჩენთ და ვტესტავთ კიბოს სამკურნალო საშუალებებს:
ფარმაცევტულ კომპანიებს შეუძლიათ თავიანთი ახალი წამლები ჯერ ვირტუალური პოპულაციის მოდელებზე გამოსცადონ. ეს საშუალებას აძლევს მათ, სწრაფად გამორიცხონ არაეფექტური კანდიდატები და ფოკუსირება მოახდინონ მხოლოდ ყველაზე პერსპექტიულ მოლეკულებზე.
AI-ის მიერ შექმნილი მოდელირების საფუძველზე, შესაძლებელი გახდება იმის პროგნოზირება, თუ რომელი კონკრეტული პაციენტი უკეთესად რეაგირებს იმუნოთერაპიის კონკრეტულ ტიპზე, რაც მკურნალობას უფრო პერსონალიზებულს და ზუსტს გახდის. TME-ის მოდელირების დაჩქარება დრამატულად შეამცირებს წამლის აღმოჩენის ციკლს, რაც AI-ის გამოყენების მთავარი მიზანია ფარმაცევტულ სფეროში.
Microsoft-ის „GigaTime“ პროექტი არის ნათელი მაგალითი იმისა, თუ როგორ იყენებენ ტექნოლოგიური გიგანტები ხელოვნურ ინტელექტს, რათა გადაჭრან კაცობრიობის ერთ-ერთი ყველაზე რთული ბიოლოგიური გამოწვევა.