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人工智慧與代謝物的醫學潛力

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    在 2003 年,
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    當我們為人類的基因組定序時,
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    我們以為會找到許多疾病的治療方法。
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    但實際情形卻遠非如此,
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    因為除了我們的基因之外,
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    生活環境和生活作息
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    也是引發重大疾病的關鍵因素。
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    以脂肪肝疾病爲例,
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    全球超過 20% 的人口
    受此疾病影響,
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    目前沒有任何治療方法
    而且最後可發展為肝癌,
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    或是肝臟衰竭。
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    所以只靠基因定序
    並不能給我們足夠的訊息,
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    找出有效的治療方法。
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    好消息是,我們身體裡
    還有許多其他的分子,
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    事實上,我們身體
    有超過十萬的代謝物。
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    代謝物是體積超級小的分子,
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    已知的例子包括,
    葡萄糖、果糖、脂肪、膽固醇——
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    我們時常聽到的這些東西。
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    代謝物會參與新陳代謝活動,
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    它們也是 DNA 的後段,
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    所以它們帶著基因訊息
    也透露出我們的生活作息。
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    要找出許多疾病的治療方法
    就有必要瞭解代謝物,
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    我一直都想要醫治好病人,
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    但是十五年前,
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    因爲傾心於數學而離開了醫學院。
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    不久,我發現最酷的事情是:
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    我可以用數學來研究醫學,
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    從那時起,我就一直開發
    演算法用來分析生物數據。
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    這聽起來很簡單:
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    我們收集身體中所有代謝物的數據,
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    然後開發數學模型來描述
    它們在疾病中如何變化,
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    並且干預這些變化來進行治療。
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    然後,我明白為什麼之前
    沒有人做過這件事了:
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    因為這實在太困難了。
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    (笑聲)
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    我們身體中有太多代謝物了,
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    每一個都不盡相同。
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    針對一些代謝物,
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    我們能夠用質譜儀
    來測量它們的分子量。
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    但是具有完全相同的
    分子量可能有十種之多,
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    所以無法知道它們確切是什麼東西,
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    假如要清楚辨識所有代謝物,
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    必須要做更多的實驗,
    那有可能要花上數十年的時間,
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    還要耗費幾十億美元。
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    因此,我們開發了一種
    人工智慧來做這事。
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    我們利用生物數據的增長,
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    然後建立一個資料庫
    裡面有代謝物的相關訊息,
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    包含代謝物與其他分子
    相互作用的訊息,
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    我們把所有數據組合成一個巨大網絡。
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    接著,從患者的器官組織或是血液中,
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    我們測量到代謝物的分子量,
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    並且尋找因疾病
    而產生變化的代謝物質量。
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    但是,正如我稍早提過,
    我們無法確切知道它們是什麼,
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    分子量為 180 可能是葡萄糖,
    不然就是半乳糖或是果糖,
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    它們都擁有相同的質量,
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    但在身體中有著不同的功能。
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    我們的人工智慧演算考慮到
    這些含糊不清的情形,
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    它會在巨大網絡中挖掘數據,
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    找出那些代謝物如何相互連結,
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    才會導致疾病的發生。
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    而且因為它們連接的方式,
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    我們得以推斷出
    每個代謝物的分子量是多少。
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    在這裡,分子量 180 的可能是葡萄糖。
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    而且更重要的是,
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    發現葡萄糖和其他代謝物的變化
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    如何引發疾病。
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    這種針對疾病機制的新穎理解,
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    讓我們能夠針對疾病
    找出有效的治療方法。
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    所以我們成立了一家新創公司
    將這項技術帶入市場,
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    對大家的生活帶來正面影響,
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    現在我和團隊
    在 ReviveMed 生技公司
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    正利用代謝物
    努力尋找重大疾病的療法,
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    像是脂肪肝疾病,
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    這是由於脂肪的堆積引起。
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    而脂肪是肝臟中
    不同類型的代謝物組成,
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    我稍早提到這種重大疾病
    目前沒有任何治療方式,
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    脂肪肝疾病只是其中一個例子,
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    我們接著要解決
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    其他數百種目前尚無治療方式的疾病。
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    藉著搜集更多的代謝物數據,
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    並且瞭解這些代謝物的變化
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    如何引發疾病。
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    我們的演算法會變得愈來愈聰明,
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    幫助病患找出正確的治療方法。
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    而且我們能夠利用每條基因碼
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    一步步達成拯救生命的願景。
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    謝謝大家。
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    (掌聲)
Title:
人工智慧與代謝物的醫學潛力
Speaker:
萊拉·皮爾哈吉
Description:

許多疾病由代謝物引起。代謝物是身體中的微小分子物質,像是脂肪、葡萄糖和膽固醇。但是我們無法分辨出它們究竟是什麼,也不知道它們如何起作用。生技創業家和 TED 研究員萊拉·皮爾哈吉恩(Leila Pirhaji),分享她如何建立一套人工智能網絡,用來分析代謝物型態,從中更瞭解疾病發生的機制,並且找到更有效的治療方法。

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Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
05:14

Chinese, Traditional subtitles

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