Jenő
-2 °C
6 °C

Gépi intelligenciával gyógyítjuk a rákot

cover.gif
2017.07.05. 11:27
Az év egészségügyi startupja lett a magyar Turbine csapata a bécsi Pioneers fesztiválon, ahol – több mint négyezer jelentkező közül – a nyolc legjobb vállalkozás közé is beválasztották őket. A Turbine célja a rák legyőzése számítógépek segítségével.

A súlytalan ötletekre épülő webes startupok tömegéből nagyon kilóg a magyar Turbine csapata, ők ugyanis egy halálosan komoly egészségügyi problémát akarnak megoldani. Ezt pedig, bármilyen szörnyen is hangzik, szó szerint kell érteni, a tudósokból és informatikusokból összeállt csapat ugyanis a rákkutatást szeretné modernizálni.

A Semmelweis Egyetemről kinőtt vállalkozás sejtműködést szimulál, azt vizsgálva, hogy gyógyszerjelölt hatóanyagok hogyan változtatják meg a rákos sejtek viselkedését, meg tudják-e akadályozni például, hogy azok osztódjanak.

Felépítettük a sejt belső modelljét, mint egy kapcsolási rajzot, hogy melyik fehérje mivel tud kapcsolódni, milyen hatással van a sejt működésére, és ennek működését játsszuk le számítógépen

– mondta Szalay Kristóf, a Turbine technológiai vezetője, az eljárások mögött álló mesterséges intelligencia kifejlesztője. Az általuk kifejlesztett módszerrel meg lehet mondani a gyógyszercégek kutatóinak, melyik lehetséges hatóanyagokkal érdemes egyáltalán további kísérleteket elvégezni. Ennek a jelentősége pedig akkor válik érthetővé, ha jobban megismerjük a gyógyszeripar jelenlegi működését.

A gyógyszerészeti kutatók már jó ideje tudják, hogy a sejten belül miként működnek egyes biológiai folyamatok. A daganatok esetében például elromlik a belső szabályozó rendszer, és ez kellemetlen dolgokat eredményez, féktelenné válik a sejtek szaporodása. Azt is évek óta vizsgálni tudják, hogy melyik hatóanyagjelölt fehérje miként kapcsolódik a kezelni kívánt sejtekhez,

de ez csak egy statikus térkép, egy halott sejt böködése.

Ennek a térképnek sok része nem kapcsolódik semmilyen funkcióhoz, hiányzik a kapcsolatok logikája, a folyamat életre keltése. Mostanra viszont eljutott oda a biológia megértése, hogy már megvannak az információk ezekről a fontos részletekről. Nemcsak azt lehet megmondani, hogy egy adott fehérje miként kapcsolódik egy másikhoz, hanem azt is, hogy ha valami történik a sejtben, akkor az hogyan változtatja meg a fehérje működését. A Turbine csapatának biológusai Fekete Iván vezetésével azon dolgoznak, hogy a legfrissebb kutatási eredmények és publikációk alapján minél pontosabbá tegyék a Turbine sejtmodelljét.

A gyógyszerkutatók eddig is el tudtak végezni ugyanilyen részletességű vizsgálatokat, de a laborban ez hetek, hónapok alatt megy végbe, és a költségek a pár tízezer eurótól a pár százezerig terjednek. A Turbine ezt a folyamatot rövidíti percekre számítógépes szimulációkkal, és teszi gyorsabbá, jóval olcsóbbá.

A gyógyszerkutatásban ötletekre van szükség, ám ezek nem a fáról esnek le, hiszen nagyon komplex biológiai rendszerek összefüggéseit kell megérteni, és ezek alapján kitalálni valami újat. Mivel eddig nem létezett olyan rendszer, ami segíthetett volna átlátni ezt a komplexitást, most az a modell az uralkodik, hogy a gyógyszeripari óriások, bődületes anyagi forrásaikra építve, elképesztő kiadásokkal mindent kipróbálnak. Vagyis csak majdnem mindent. Az összes lehetőségnek csak nagyon kis részére jut idő a laborokban, és minden igyekezet ellenére gyakran előfordul, hogy évek óta folyó kutatások elbuknak. Na, itt jön a képbe a magyar startup.

A számítógépen szimulált kísérlet a másodperc törtrésze alatt lefut, ebben egy hatóanyagot egy tumortípuson vizsgálnak. A mesterséges intelligenciát úgy hangolták be, hogy ezekből hatóanyag-tumor kombinációs vizsgálatokból sok tízezret lefuttatnak, megnézik az eredményeket, és ez alapján finomítják a következő vizsgálati kört.

A végén meg tudják mondani a gyógyszeripari cégeknek, hogy melyik az a 10-100 kísérlet, amivel érdemes egyáltalán foglalkozni.

A Turbine versenyelőnye a más startupok által is használt, általánosabb mesterséges intelligenciákhoz képest, hogy kevesebb adatból – akár egy adatpontból is – tudnak becslést adni az általuk összeállított sejthuzalozási diagram felhasználásával. A nagy számítógépes neurális hálózatok betanításához több százezer adatpont kell, ami a ráknál nehezen megadható, mert sohasem lesz olyan konzekvens adatkészlet, amiben benne lenne, hogy mondjuk egy konkrét beteg bizonyos típusú májrákja mitől alakul ki, és hogyan reagál a gyógyszeres kezelésekre.

Csak szoftvert ne!

A gyógyszeripar és az úgynevezett számítógépes biológia kapcsolata most (még) nem túl szoros. A vállalatok nem szoftvert szeretnének vásárolni, hanem a feltett kérdéseikre választ kapni. Egyszerűen túl sok munka integrálni a szigorúan szabályozott, hatalmas rendszereikbe az ilyen önkiszolgáló megoldásokat. Amikor a Turbine bekerült a német gyógyszeripari konszern, a Bayer startup-accelerátor programjába, nagyon vegyes fogadtatásban részesültek, a veterán gyógyszerkutatók sci-finek gondolták az egész technológiát.

Sokan azt mondták, hogy ez csak kígyóolaj, de azt is látták, hogy ha működik, akkor a gyógyszeripar szívét cseréljük ki

– idézte fel a gyógyszercégnél szerzett tapasztalatokat Veres Dániel, aki a Turbine tudományos és orvosi vezetője. „A Bayernél mindenkit meglepett, hogy az első projektet a vártnál tízszer hamarabb befejeztük. Az ott eltöltött száz nap alatt sikerült bebizonyítani, hogy a szimulált kísérleteink nagyon hasonlóak, mint amit az ott dolgozók csinálnak a laborban.”

Az áttörésben nagy szerepe volt annak, hogy a Turbine szakértői csapata egyszerre tud a gyógyszerészek és az informatikusok nyelvén is beszélni; kutatási jelentéseiket máig úgy írják meg, hogy mindkét szakértői gárdának szóljon egy-egy rész, mert így mindenkinek érthetők lesznek az eredmények. Ezt a képességüket annak köszönhetik, hogy a csapat nagyon heterogén, sokféle területről érkeztek. Többen a biokémikus Csermely Péter környezetéből kerültek ki, míg a cégvezető Nagy Szabolcs a biztonságos felhőtárhelyet szolgáltató Tresorit marketingigazgatója volt, és ezt követően a jövőkutató orvos Meskó Bertalannal dolgozott együtt.

A társaság 18 fős, önfenntartó, és továbbra is bevételből szeretnének növekedni. Mivel érdeklődő gyógyszercég van bőven, most azon munkálkodnak, hogy a csapat egy része csak a megrendelésekre fókuszáljon, míg a többiek a technológiát teszik egyre pontosabbá és skálázhatóbbá. Elkezdtek együttműködni olyan nemzetközi intézetekkel is, mint a Semmelweis Egyetem, a Cambridge, az MIT és a Harvard.

Bár a legtöbb informatikai cég manapság nehezen talál alkalmazottakat,  a Turbine alapítói azt mondják, hogy rengetegen keresik meg őket, amikor hallják, hogy milyen fontos célt tűztek ki maguk elé.

(Címlap és borítókép illusztráció: szarvas / Index)

Köszönjük, hogy minket olvasol minden nap!

Ha szeretnél még sokáig sok ilyen, vagy még jobb cikket olvasni az Indexen, ha szeretnéd, ha még lenne független, nagy elérésű sajtó Magyarországon, amit vidéken és a határon túl is olvasnak, akkor támogasd az Indexet!

Tudj meg többet az Index támogatói kampányáról!

Milyen rendszerességgel szeretnél támogatni minket?

Mekkora összeget tudsz erre szánni?

Mekkora összeget tudsz erre szánni?