A levélszemét és az AIDS elleni gyógyszerek

A Microsoft által fejlesztett, elektronikus leveleinkben spamek után vadászó, a levélszemétben mintákat felismerő, valamint a digitális képeket és hangokat a lényeges információra tömörítő algoritmusok biomedikális célokra történő alkalmazásában a Seattle-központú szoftveróriás, a helyi Washington Egyetem és a nyugat-ausztráliai metropolisz, Perth Királyi Kórháza vesznek részt.

Kreatív vírus

"Ez az első olyan törekvés, mely a HIV változatosságát egyetlen oltásba integrálná" - nyilatkozta a betegség ellen korábban más (nem túl meggyőző) mintaelemző-módszerekkel kísérletező James Mullins, a laboratóriumi teszteknek otthont adó Washington Egyetem mikrobiológusa.

Mivel a HIV rendkívül gyorsan mutálódik, ráadásul genetikailag igencsak variábilis - többmillió változata létezik -, könnyedén kijátssza az emberi immunrendszert. Az egyik variáns elleni oltás semmit nem ér a másikkal, harmadikkal, negyedikkel, stb. szemben. Viszont, ha az együttműködés beváltja a hozzá fűzött reményeket, igazi áttörésről beszélhetünk.

Genetikai értelemben, a HIV felettébb kreatív: állandóan "alakot vált", "más arcát mutatja", szervezetünk nehezen ismeri fel, és még nehezebben diadalmaskodik felette. Ugyanakkor bizonyos minták kimutathatók - állítja az eredetileg fizikus, később agykutató orvos és mesterségesintelligencia-szakértő, jelenleg a Microsoftnál számítástudományokkal foglalkozó David Heckerman. A sokoldalú tudós a kilencvenes évek végén a levélszemét elleni szűrőrendszerek fejlesztésében végzett tevékenységéért vált ismertté.

Spam és AIDS

Kollégája, Nebojsa Jojic érdekes párhuzamra hívja fel figyelmünket: "a mutációk nem teljesen véletlenek. Mint ahogy a spammerek csak annyi nonszenszt és álcázott karaktert adhatnak hozzá a levélhez, amennyi nem teszi értelmetlenné az eredeti üzenetet, úgy a minden tizedik másodpercben áldozatot szedő AIDS-vírus is csak annyira változhat meg, hogy ne veszítse el hatékonyságát." Úgy mutálódik, hogy hibákat vét saját genetikai másolatának elkészítése közben. Viszont kizárólag olyan mértékben, ami nem veszélyezteti a működőképességét. Mint a levélszemetek - fűzi hozzá Jojic.

A gépi tanulást a computeres keresés kezelhetőbbé tétele vezérli: a számítógép az összes hozzáférhető információt (a különböző változatokat is) átnézi, majd mindezek alapján próbálja meg kimutatni a HIV releváns, ismétlődő genetikai mintáit. A spam-szűrők addig tanulnak, amíg felismerik ugyanazon feladó újabb és újabb, más-más köntösbe bújtatott küldeményeit. Előbb-utóbb rájönnek a legfontosabb ismétlődő patternekre. A kutatók ugyanezt szeretnék elérni a HIV esetében is.

Amennyiben a gépi problémamegoldás bevett mesterségesintelligencia-technikáival sikerül a genetikus szekvenciák azonosítása, a vírus-DNS kritikus részei szintén felismerhetők, és konkrét tervek dolgozhatók ki a szükséges gyógyszer fejlesztésére. Többmillió genetikus szekvenciát óhajtanak átvizsgálni, majd azokból "kivonatolni" (epitomize) a HIV "alaptermészetét."

A levélszemét-párhuzam ezen a ponton ér(ne) véget: miután felfedezték, az AIDS-vírus kevesebb ellenállást mutatna, és - ellentétben a spammerekkel - valószínűleg nem próbálna újabb "álarcok mögé bújni."

Más betegségek ellen is

Az algoritmusokat felhasználva kifejlesztett vakcina-prototípusokat HIV-fertőzött páciensek immunsejtjein tesztelték. Az oltóanyag a "sejtek által közvetített" reakción alapul: a test T-sejtrendszerét aktiválva támadja meg a kórokozókat.

Az új megközelítés valóban eredményes lehet - véli Andrew McMichael, oxfordi HIV-szakértő. "Ugyanakkor nem állítjuk, hogy ezzel a módszerrel létrehozhatunk egyáltalán sikeres oltóanyagot, mint ahogy azt se tudjuk még, milyen immunreakció szükséges." Szerinte az eljárás csak akkor lehet hatékony, miután a tudósok rájöttek, hogyan lassítható le, illetve állítható meg a gyilkos kór terjedése.

Siker esetén a módszereket más, gyorsan mutálódó vírusok által terjesztett betegségek, például a hepatitisz C elleni küzdelemben szintén alkalmaznák.