Un experiment inedit arată rolul potenţial al inteligenţei artificiale în tratamentele oncologice. Oamenii de ştiinţă au folosit ChatGPT-4 pentru a identifica combinaţii de medicamente neoncologice cu eficienţă promiţătoare împotriva celulelor canceroase. Acest parteneriat inovator dintre oameni de ştiinţă şi AI deschide noi direcţii în descoperirea de terapii oncologice, reutilizând medicamente sigure, care există deja pe piaţă.
Un „cercetător AI”, lucrând în colaborare cu oameni de ştiinţă, a identificat combinaţii de medicamente ieftine şi bine tolerate, utilizate de obicei în tratarea hipercolesterolemiei sau a dependenţei de alcool, care pot distruge celulele canceroase.
Această strategie inovatoare deschide o nouă eră în procesul de descoperire a medicamentelor pentru cancer.
Echipa de cercetare, coordonată de Universitatea Cambridge, a utilizat modelul lingvistic de mari dimensiuni (LLM) ChatGPT-4 pentru a analiza în profunzime literatura de specialitate, facilitând astfel identificarea unor potenţiale tratamente alternative în oncologie.
Pentru validarea metodologiei, cercetătorii au instruit GPT-4 să identifice combinaţii de medicamente cu potenţial asupra unei linii celulare de cancer de sân frecvent utilizată în cercetare.
Algoritmul a fost îndrumat să evite medicamentele oncologice consacrate, să caute combinaţii cu selectivitate ridicată pentru celulele canceroase şi să prioritizeze substanţele accesibile, deja aprobate de autorităţile de reglementare.
Combinaţiile propuse de GPT-4 au fost testate ulterior în laborator, individual şi în combinaţie, pentru a le evalua eficienţa asupra celulelor tumorale.
În prima fază, trei dintre cele 12 combinaţii s-au dovedit mai eficiente decât unele tratamente standard actuale.
În urma acestei etape, GPT-4 a ajustat recomandările, oferind patru noi sugestii, dintre care trei au arătat rezultate promiţătoare.
Rezultatele, publicate pe 4 iunie, în revista Journal of the Royal Society Interface, marchează prima demonstraţie a unui sistem de lucru în buclă închisă, în care rezultatele obţinute în laborator sunt folosite pentru a „învăţa” modelul de inteligenţă artificială, iar sugestiile generate de acesta sunt apoi testate în experimente noi.
Autorii susţin că instrumentele LLM, deşi nu înlocuiesc cercetătorii umani, pot funcţiona ca asistenţi AI supravegheaţi, capabili să genereze şi să accelereze ipoteze în domenii complexe, precum oncologia.
Deşi modelele precum GPT-4 pot genera adesea informaţii eronate, fenomen cunoscut drept „halucinaţii”, aceste erori pot deveni benefice în cercetarea ştiinţifică, dacă generează idei inovatoare demne de a fi investigate.
„Modelele lingvistice de mari dimensiuni, atunci când sunt utilizate sub supravegherea cercetătorilor, pot extinde şi stimula procesul de explorare ştiinţifică, sugerând direcţii de cercetare pe care, altfel, nu le-am fi luat în calcul”, a declarat prof. Ross King, coordonatorul studiului, citat într-un comunicat al Universităţii Cambridge.
Pe baza indicaţiilor primite, ChatGPT-4 a selectat medicamente luând în calcul atât raţionamentul biologic, cât şi tipare identificate în datele ştiinţifice.
„Nu este vorba despre o automatizare care înlocuieşte oamenii de ştiinţă, ci despre o nouă formă de colaborare”, a explicat dr. Hector Zenil de la King’s College London.
„AI-ul a funcţionat ca un partener de cercetare neobosit, capabil să exploreze rapid un spaţiu imens de ipoteze”, a completat cercetătorul.
Variantele neobişnuite sugerate de AI, considerate la început erori sau „halucinaţii”, s-au dovedit valoroase, ducând la combinaţii originale, care au fost apoi testate în laborator.
Cercetătorii au investigat mecanismele biologice care ar putea explica aceste sugestii şi au folosit rezultatele pentru a îmbunătăţi colaborarea dintre om şi inteligenţa artificială.
Printre combinaţiile promiţătoare s-au remarcat simvastatina (medicament hipolipemiant, folosit pentru scăderea nivelului colesterolului) şi disulfiramul (utilizat în tratamentul dependenţei de alcool), care au prezentat activitate antitumorală relevantă asupra celulelor cancerului de sân.
Deşi nu sunt medicamente oncologice în mod tradiţional, aceste substanţe ar putea constitui opţiuni viabile pentru o reprofilare terapeutică, sub rezerva unor studii clinice riguroase.
Acest studiu demonstrează că AI poate deveni parte activă în procesul continuu al cercetării ştiinţifice, contribuind atât la formularea de ipoteze, cât şi la validarea lor pe măsură ce apar noi date, notează autorii.
„Capacitatea LLM de a integra cunoştinţe din arii diverse, de a valorifica date deja obţinute şi de a susţine un dialog continuu cu cercetătorii deschide perspective complet noi în activitatea de cercetare”, a concluzionat dr. King.
