Η έρευνα στο Stanford Medicine φέρνει στο προσκήνιο ένα νέο εργαλείο που συνδυάζει την τεχνητή νοημοσύνη με την τεχνολογία CRISPR, με στόχο να επιταχύνει την ανάπτυξη θεραπειών για γενετικές ασθένειες. Το CRISPR-GPT, όπως ονομάζεται, λειτουργεί ως «συνοδηγός» για τους ερευνητές, προσφέροντας καθοδήγηση στον σχεδιασμό πειραμάτων, στην ανάλυση δεδομένων και στην επίλυση πιθανών σφαλμάτων.
Ένα «εργαστηριακός συνεργάτης» με τεχνητή νοημοσύνη
Το CRISPR, η επαναστατική μέθοδος γονιδιακής επεξεργασίας, χρησιμοποιείται εδώ και χρόνια για την αφαίρεση γενετικών μεταλλάξεων που ευθύνονται για σοβαρές ασθένειες. Ωστόσο, η εκπαίδευση για τον σωστό σχεδιασμό πειραμάτων απαιτεί εξειδίκευση και χρόνο. Με το CRISPR-GPT, η διαδικασία αυτή αυτοματοποιείται σε μεγάλο βαθμό.
Ο Le Cong, αναπληρωτής καθηγητής παθολογίας και γενετικής και επικεφαλής της ανάπτυξης του εργαλείου, εξηγεί πως ο στόχος είναι η μείωση του χρόνου που απαιτείται για την παραγωγή νέων φαρμάκων. «Ελπίζουμε ότι με το CRISPR-GPT θα μπορέσουμε να αναπτύξουμε θεραπείες σε μήνες αντί για χρόνια», ανέφερε χαρακτηριστικά.
Μάθηση χωρίς εμπόδια
Ένα από τα πιο εντυπωσιακά στοιχεία της νέας τεχνολογίας είναι η ικανότητά της να καθιστά την επεξεργασία γονιδίων προσβάσιμη ακόμα και σε άτομα χωρίς προηγούμενη εμπειρία. Στο εργαστήριο του Cong, ένας φοιτητής χρησιμοποίησε το CRISPR-GPT για να απενεργοποιήσει γονίδια σε καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα με επιτυχία στην πρώτη του προσπάθεια — ένα κατόρθωμα που υπό κανονικές συνθήκες θα απαιτούσε μακρά περίοδο δοκιμών.
Το εργαλείο δεν περιορίζεται μόνο στο να δίνει λύσεις, αλλά εξηγεί και τη συλλογιστική πίσω από τις προτάσεις του, λειτουργώντας έτσι και ως εκπαιδευτής. «Η επιστήμη βασίζεται συχνά στη λογική της δοκιμής και του λάθους», λέει ο Cong. «Αλλά τι θα γινόταν αν μπορούσαμε να μιλάμε για δοκιμή και… ολοκλήρωση;»
AI που «σκέφτεται» σαν επιστήμονας
Για να επιτευχθεί αυτή η λειτουργικότητα, το μοντέλο εκπαιδεύτηκε σε δεδομένα από 11 χρόνια επιστημονικών συζητήσεων και δημοσιεύσεων γύρω από το CRISPR. Το αποτέλεσμα είναι μια τεχνητή νοημοσύνη που μπορεί να μιμηθεί τη σκέψη ενός επιστήμονα, προβλέποντας τα πιθανά λάθη και προτείνοντας τρόπους αποφυγής τους.
Στην πράξη, ο ερευνητής απλώς εισάγει τους στόχους και τις σχετικές αλληλουχίες DNA σε ένα πεδίο διαλόγου και το CRISPR-GPT προτείνει πειραματικό σχεδιασμό, εντοπίζει πιθανά προβλήματα και εξηγεί κάθε βήμα.
Ο Yilong Zhou, φοιτητής από το Tsinghua University, χρησιμοποίησε το εργαλείο για να ενεργοποιήσει γονίδια σε κύτταρα μελανώματος, αποκτώντας αποτελέσματα με μία μόνο προσπάθεια. «Ήταν σαν να έχω έναν συνεχώς διαθέσιμο συνεργάτη στο εργαστήριο», ανέφερε.
Ευκολία και συνεργασία
Το CRISPR-GPT προσφέρει τρεις λειτουργίες: λειτουργία αρχαρίου, όπου συνδυάζει οδηγίες και εκπαίδευση· λειτουργία ειδικού, όπου συνεργάζεται ισότιμα με έμπειρους επιστήμονες· και μια λειτουργία ερωτήσεων-απαντήσεων για στοχευμένα ζητήματα.
Επιπλέον, διευκολύνει τη συνεργασία μεταξύ διαφορετικών ομάδων έρευνας, προσφέροντας λεπτομερείς απαντήσεις πιο άμεσες και πρακτικές από ό,τι θα μπορούσε να προσφέρει ένα επιστημονικό άρθρο.
Ηθικές ανησυχίες και μελλοντικές εφαρμογές
Παρά τις δυνατότητές του, το CRISPR-GPT συνοδεύεται και από προκλήσεις. Η ομάδα του Cong έχει ενσωματώσει φίλτρα που αποτρέπουν τη χρήση του εργαλείου για ανήθικες ή επικίνδυνες εφαρμογές, όπως η επεξεργασία ανθρώπινων εμβρύων ή ιών. Το επόμενο βήμα είναι η συνεργασία με κυβερνητικούς οργανισμούς για τη διασφάλιση της βιοασφάλειας και της υπεύθυνης χρήσης.
Στο μέλλον, η ίδια τεχνολογία θα μπορούσε να επεκταθεί πέρα από την επεξεργασία γονιδίων, σε τομείς όπως η δημιουργία βλαστοκυττάρων για ερευνητικούς σκοπούς ή η κατανόηση πολύπλοκων μοριακών μηχανισμών σε καρδιακές παθήσεις. Ήδη, μέσω της ιστοσελίδας Agent4Genomics, η ομάδα διαθέτει μια σειρά από εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης για ευρύτερη χρήση στη γονιδιωματική.
[via]
