Return to Video

Потенциальные возможности ИИ и метаболитов в медицине

  • 0:02 - 0:03
    В 2003 году,
  • 0:03 - 0:06
    когда было выполнено
    секвенирование генома человека,
  • 0:06 - 0:10
    все думали, что это поможет найти
    способы лечения многих заболеваний.
  • 0:11 - 0:14
    Но на самом деле всё далеко не так,
  • 0:15 - 0:17
    потому что не только наши гены,
  • 0:17 - 0:21
    но и окружающая среда и наш образ
    жизни значительно влияют
  • 0:21 - 0:24
    на развитие многих серьёзных заболеваний.
  • 0:24 - 0:27
    Один из примеров — стеатоз печени,
  • 0:27 - 0:32
    которым страдает более 20 процентов
    населения земного шара.
  • 0:32 - 0:35
    Он неизлечим и прогрессирует,
    приводя к раку печени
  • 0:35 - 0:36
    или печёночной недостаточности.
  • 0:38 - 0:42
    Поэтому секвенирование ДНК само по себе
    не даёт нам достаточно информации,
  • 0:42 - 0:45
    чтобы найти эффективный курс лечения.
  • 0:45 - 0:48
    С другой стороны, в нашем организме
    много других молекул.
  • 0:48 - 0:52
    В нём более 100 000 метаболитов.
  • 0:52 - 0:57
    Метаболиты — это очень мелкие молекулы.
  • 0:57 - 1:02
    Хорошо знакомые нам метаболиты —
    это глюкоза, фруктоза, жиры, холестерин;
  • 1:02 - 1:04
    мы слышим о них постоянно.
  • 1:04 - 1:07
    Метаболиты участвуют
    в процессе обмена веществ.
  • 1:08 - 1:12
    Кроме этого, они находятся
    по нисходящей от ДНК,
  • 1:12 - 1:17
    то есть несут информацию как о генах,
    так и о нашем образе жизни.
  • 1:17 - 1:23
    Метаболиты критически важны для нахождения
    способов лечения многих заболеваний.
  • 1:23 - 1:25
    Я всегда хотела лечить людей.
  • 1:26 - 1:30
    Но несмотря на это, 15 лет назад
    я бросила медицинский университет,
  • 1:30 - 1:32
    потому что мне не хватало математики.
  • 1:33 - 1:36
    Вскоре после этого я с удивлением узнала,
  • 1:37 - 1:39
    что могу использовать математику
    для изучения медицины.
  • 1:41 - 1:46
    С тех пор я разрабатываю алгоритмы
    анализа биологических данных.
  • 1:47 - 1:49
    Казалось бы, это так просто:
  • 1:49 - 1:53
    нужно просто собрать данные
    всех метаболитов в организме,
  • 1:53 - 1:58
    разработать математические модели,
    описывающие их изменения при болезни,
  • 1:58 - 2:01
    и противостоять этим изменениям
    в ходе лечения.
  • 2:02 - 2:06
    А потом я поняла, почему
    никто не сделал этого до нас.
  • 2:07 - 2:09
    Это очень сложно.
  • 2:09 - 2:10
    (Смех)
  • 2:10 - 2:12
    В нашем организме очень много метаболитов.
  • 2:13 - 2:15
    И все они очень разные.
  • 2:15 - 2:19
    Молекулярную массу некоторых
    метаболитов можно измерить
  • 2:19 - 2:22
    с помощью масс-спектрометрических
    инструментов.
  • 2:22 - 2:26
    Но так как возможно такое, что у нас
    будет 10 молекул с одинаковой массой,
  • 2:26 - 2:28
    мы не будем знать,
    какие именно это молекулы.
  • 2:28 - 2:31
    И если мы хотим точно опознать их,
  • 2:31 - 2:34
    нужны дополнительные эксперименты,
    на которые могут уйти десятилетия
  • 2:34 - 2:36
    и миллиарды долларов.
  • 2:36 - 2:42
    Поэтому мы разработали для этого
    искусственный интеллект, или ИИ.
  • 2:42 - 2:45
    Мы воспользовались ростом
    биологических данных
  • 2:45 - 2:49
    и создали базу данных всей существующей
    информации о метаболитах
  • 2:49 - 2:52
    и их взаимодействиях с другими молекулами.
  • 2:52 - 2:56
    Мы объединили все эти
    данные, создав мегасеть.
  • 2:56 - 2:59
    Теперь, используя ткани и кровь пациентов,
  • 2:59 - 3:02
    мы измеряем массу метаболитов
  • 3:02 - 3:05
    и находим те, которые изменяются
    в ходе заболевания.
  • 3:05 - 3:08
    Но, как я уже говорила, мы не знаем,
    какие именно это метаболиты.
  • 3:08 - 3:14
    Глюкоза, галактоза и фруктоза имеют
    молекулярную массу 180.
  • 3:14 - 3:16
    У них совершенно одинаковая масса,
  • 3:16 - 3:18
    но они выполняют разные
    функции в организме.
  • 3:18 - 3:21
    Наш алгоритм ИИ учёл
    все эти неопределённости.
  • 3:21 - 3:24
    Затем он прошёл по этой мегасети
  • 3:24 - 3:28
    в поисках таких связей масс
    метаболитов друг с другом,
  • 3:28 - 3:30
    которые вызывают заболевание.
  • 3:30 - 3:33
    То, как они связаны,
  • 3:33 - 3:37
    позволяет нам определить
    массу каждого метаболита,
  • 3:37 - 3:40
    например, здесь 180 — это глюкоза,
  • 3:40 - 3:43
    и, что особенно важно, понять,
  • 3:43 - 3:46
    как изменения глюкозы и других метаболитов
  • 3:46 - 3:47
    приводят к заболеваниям.
  • 3:47 - 3:50
    Это новое понимание
    механизмов заболеваний
  • 3:51 - 3:55
    позволяет нам находить
    эффективные способы лечения.
  • 3:56 - 3:59
    Мы создали стартап, чтобы вывести
    эту технологию на рынок
  • 3:59 - 4:01
    и помогать людям.
  • 4:02 - 4:08
    Я и моя команда в ReviveMed работаем
    над поиском способов лечения заболеваний,
  • 4:08 - 4:10
    для которых метаболиты
    являются ключевыми факторами,
  • 4:10 - 4:12
    например, стеатоза печени.
  • 4:12 - 4:15
    Он вызван накоплением в печени жиров,
  • 4:15 - 4:18
    которые представляют собой
    один из видов метаболитов.
  • 4:18 - 4:22
    Как я уже говорила, это серьёзная
    эпидемия, и заболевание неизлечимо.
  • 4:22 - 4:24
    И стеатоз печени — это лишь один пример.
  • 4:24 - 4:29
    В дальнейшем мы планируем работать
    с сотнями других заболеваний,
  • 4:29 - 4:30
    для которых пока нет лекарств.
  • 4:30 - 4:35
    Собирая всё больше данных о метаболитах
  • 4:35 - 4:38
    и анализируя, как изменения в них
  • 4:38 - 4:41
    приводят к заболеваниям,
  • 4:41 - 4:44
    наши алгоритмы будут становиться умнее
  • 4:44 - 4:48
    и помогут нам находить курсы лечения
    для конкретных пациентов.
  • 4:49 - 4:52
    Мы приблизимся к нашей цели
    спасения человеческих жизней
  • 4:52 - 4:56
    с помощью каждой строки кода.
  • 4:56 - 4:58
    Спасибо.
  • 4:58 - 5:00
    (Аплодисменты)
Title:
Потенциальные возможности ИИ и метаболитов в медицине
Speaker:
Лейла Пирхажи
Description:

Решающим фактором многих заболеваний являются метаболиты — мелкие молекулы в нашем организме, такие как жиры, глюкоза и холестерин, — но мы до конца не знаем, что они из себя представляют и как функционируют. Предприниматель в сфере биотехнологий и участница программы TED Fellows Лейла Пирхажи рассказывает о своём плане создания сети на основе искусственного интеллекта для анализа поведения метаболитов, изучения развития заболеваний и нахождения эффективных способов их лечения.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
05:14

Russian subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.