Παναγιώτης Βλάμος: Βιοτράπεζες, ψηφιακά φάρμακα, θεραπείες ακριβείας και ChatGPT
Πώς θα παράγονται φάρμακα νέας γενιάς με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης
Συνέντευξη στην Τασούλα Καραϊσκάκη
Οι ζέστες έχουν πυρώσει εδώ και μέρες την πόλη και το παρκάκι της Μαιάνδρου στα Ιλίσια δεν προσφέρει σημαντική δροσιά στις 7 το απόγευμα. Όμως, τα τραπέζια με τα λευκά τραπεζομάντιλα κάτω από τις δάφνες, τις λεύκες, τα σφενδάμια στέλνουν ένα νεύμα δροσιάς. Ο καθηγητής Παναγιώτης Βλάμος, ειδήμων της Βιοπληροφορικής, καλύπτει αριστοτεχνικά κάτω από το γαλήνιο παρουσιαστικό του μια ακαδημαϊκή ζωή υψηλής έντασης. Συνεχής παραγωγή καινοτομιών στο εργαστήριο βιοπληροφορικής και ανθρώπινης ηλεκτροφυσιολογίας (BiHELab) του τμήματος Πληροφορικής του Ιονίου Πανεπιστημίου, που διευθύνει, οργάνωση συνεδρίων και διαλέξεων για τα άλματα που πετυχαίνουν οι ομάδες του, συστηματικά ταξίδια στο εξωτερικό για τη σύναψη συνεργασιών.
Ξετυλίγει με απλότητα τα θαυμαστά βάθη των 10 πρωτοποριακών ψηφιακών βιοτραπεζών τεχνητής νοημοσύνης για 10 ασθένειες, που δημιούργησε το εργαστήριό του. Οι βιοτράπεζες αυτές συγκεντρώνουν και επεξεργάζονται εκατομμύρια απεικονιστικά, μοριακά, κλινικά κ.ά. δεδομένα για τη νόσο του Huntington, την αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS), τη σκλήρυνση κατά πλάκας, τον αυτισμό, το μετατραυματικό στρες, μολυσματικές ασθένειες (COVID-19), τους καρκίνους πνεύμονα, δέρματος, παγκρέατος και παχέος εντέρου και αναμένεται να επιταχύνουν εντυπωσιακά την κατανόηση των σοβαρών αυτών ασθενειών. «Με εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης που αναπτύξαμε στο εργαστήριο εξάγουμε την κρυμμένη γνώση μέσα από εκτεταμένα σύνολα δεδομένων. Τα εργαλεία αυτά επιτρέπουν πολύπλοκες αναλύσεις και μετα-αναλύσεις αποτελεσμάτων από ασύνδετες μελέτες, συγκριτικές αξιολογήσεις των μηχανισμών των ασθενειών και των θεραπειών και την ανακάλυψη νέων βιοδεικτών. Παράγουν μεταδεδομένα, που δίνουν εξαιρετικά σύνθετες απαντήσεις, οι οποίες βοηθούν στην κατανομή των ασθενών σε διαφορετικά προφίλ και άρα σε εξατομικευμένες θεραπείες, δηλαδή στην ιατρική ακριβείας».
– Είναι αυτή η νέα γενιά βιοτραπεζών κάτι που δημιουργείται για πρώτη φορά;
– Ναι. Και ανοίγει τον δρόμο στον επανασχεδιασμό σκευασμάτων, ώστε να μπορούν να θεραπεύσουν, όχι μόνον την ασθένεια για την οποία παρασκευάστηκαν, αλλά και άλλες – το περίφημο drug repurposing. Καθώς οι βιοτράπεζες «μιλούν» μεταξύ τους, μπορούμε να εντοπίσουμε, π.χ., φάρμακο για τον καρκίνο που επηρεάζει και βιοδείκτες στο ALS. Στόχος σήμερα δεν είναι η ανακάλυψη συνεχώς νέων φαρμάκων, αλλά ο επανασχεδιασμός όσων υπάρχουν για περισσότερες ασθένειες. Απίστευτης ποιότητας φάρμακα, ένας πραγματικός θησαυρός, μένουν αναξιοποίητα, περιθωριοποιημένα. Η ψηφιακή δοκιμή φαρμάκων ή συνδυασμού φαρμάκων, όχι κατευθείαν στον άνθρωπο, πρώτα in silico, χωρίς τοξικότητα, παρακάμπτει πολλούς κινδύνους.
– Μιλάμε για παρασκευή ψηφιακών φαρμάκων;
– Ναι, τα ψηφιακά φάρμακα είναι ήδη πραγματικότητα. Είδαμε πρόσφατα να παρασκευάζεται για πρώτη φορά φάρμακο από τεχνητή νοημοσύνη και να προωθείται για κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους. Πρόκειται για το INS018_055, φάρμακο για την αντιμετώπιση της ιδιοπαθούς πνευμονικής ίνωσης. Βέβαια η τεχνητή νοημοσύνη δεν φθάνει ποτέ στην παρασκευή του τελικού προϊόντος, αλλά εκείνου που θα δοκιμαστεί πρώτα με ασφάλεια κλινικά. Δεν θα έχεις ποτέ έναν αλγόριθμο να αποφασίζει τι φάρμακο θα πάρει ο ασθενής, αλλά ένα σύστημα που έχει επεξεργαστεί έναν τεράστιο όγκο δεδομένων και μπορεί να υποστηρίξει την απόφαση που θα πάρει ο ειδικός. Η σχέση γιατρού – ασθενούς δεν θα σπάσει ποτέ. Ο γιατρός δεν θα αντικατασταθεί από τους αλγορίθμους.
– Πήγε διακοπές το εργαστήριο;
– Οχι βέβαια. Η έρευνα δεν σταματάει ποτέ. Πέρα από την αλγοριθμική επεξεργασία βιοϊατρικών δεδομένων, «τρέχουμε» και συστημική βιολογία, δηλαδή δουλεύουμε πάνω σε πρωτεΐνες, αναλύουμε ιστούς και άλλα βιολογικά υλικά. Σε ένα κρίσιμο στάδιο ενός πειράματος μπορεί κάποιος να δουλεύει 72 ώρες ασταμάτητα μέχρι να αντικατασταθεί από άλλον ερευνητή. Θα πρέπει να σε ευχαριστεί πολύ αυτό που κάνεις για να αντέξεις τον ατελείωτο μόχθο, τις συνθήκες συνεχούς έντασης, τις πολλές αποτυχίες μέχρι την επιτυχία. Στο εργαστήριο στην Κέρκυρα αυτή τη στιγμή δουλεύουν διά ζώσης ή και εξ αποστάσεως πάνω από 70 άτομα, επτά μέλη ΔΕΠ με τις ομάδες τους, μεταδιδάκτορες, υποψήφιοι διδάκτορες κ.ά. Επτά διαφορετικές ροές έρευνας είναι σε συνεχή συνεργασία και συντονισμό.
– «Τρέχετε» κι άλλες έρευνες πέρα από τις ψηφιακές βιοτράπεζες;
– Οι τρεις βασικοί ερευνητικοί μας πυλώνες είναι οι ψηφιακές βιοτράπεζες τεχνητής νοημοσύνης, ο επανασχεδιασμός φαρμάκων και η λανθασμένη αναδίπλωση πρωτεϊνών. Με πόρους που εξασφαλίσαμε από ανταγωνιστικά ερευνητικά προγράμματα, αποκτήσαμε ένα εξαιρετικά προηγμένο εξοπλισμό και με μεθοδολογία που αναπτύξαμε ελέγχουμε αν η αναδίπλωση μιας πρωτεΐνης είναι ομαλή. Ο εντοπισμός λανθασμένης αναδίπλωσης σχετίζεται με την εμφάνιση κάποιας νόσου. Ενας νέος τέταρτος ερευνητικός μας άξονας είναι ο εντοπισμός, στο εργαστήριο, της πιθανότητας επανεμφάνισης καρκίνου που έχει ήδη αντιμετωπιστεί.
Με το ChatGPT δεν παράγεις τίποτε καινοτόμο
– Θα επιτρέπατε σε έναν φοιτητή σας να γράψει εργασία με τη βοήθεια του ChatGPT;
– Εξαρτάται από τον βαθμό που θα το χρησιμοποιήσει. Σε λίγο θα βρεθεί ένα εργαλείο που θα ανιχνεύει αυτόματα το ποσοστό συγγραφής εργασιών από το ChatGPT, όπως μέχρι τώρα ανακαλύπταμε με τον ιχνηλάτη λογοκλοπής του Turnitin σε τι ποσοστό πτυχιακές εργασίες ήταν προϊόν αντιγραφής. Πιστεύω ότι είναι εγκληματική η χρήση του ChatGPT στα στάδια που το παιδί δεν έχει ακόμη αναπτύξει τη δική του σκέψη, τη δική του κριτική ικανότητα. Οταν χρησιμοποιήσει νωρίς εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης που «κάνουν τα πάντα», όπως το ChatGPT, θα εγκλωβιστεί στις ημιτελείς του δεξιότητες. Οταν σπουδάζεις προγραμματισμό και βάζεις να σου γράψει κώδικα το Replit γιατί δεν ξέρεις να το κάνεις εσύ, δεν θα παραγάγεις ποτέ κάτι καινοτόμο, πρωτοποριακό. Τα εντυπωσιακά εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης βασίζονται πάνω σε ό,τι ήδη υπάρχει. Δεν δημιουργούν νέα γνώση, τη λύση ενός μέχρι τώρα άλυτου προβλήματος που ζητάμε από έναν υποψήφιο διδάκτορα. Οσο πιο παθητικός γίνεται ο άνθρωπος στη σκέψη και τις ενέργειές του τόσο πιο χαμένος είναι. Τα εργαλεία αυτά είναι επαναστατικά γιατί εκτινάσσουν την πρωτότυπη ανθρώπινη σκέψη, επιταχύνουν την υλοποίηση των επινοήσεων του ανθρώπου. Ενας υπερυπολογιστής με 3 εκατ. πυρήνες φέρνει άμεσα αποτελέσματα, για τα οποία ένας ερευνητής θα χρειαζόταν 10 ζωές.
– Πώς μπορεί να διαφυλαχθεί η ακεραιότητα της έρευνας;
– Με την παιδεία. Πρέπει να επαναπροσδιορίσουμε μέσα στις σπουδές τα κριτήρια αξιολόγησης και χρήσης του ερευνητικού αποτελέσματος. Τα εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης εξελίσσονται πολύ γρήγορα, μας ξεπερνούν εύκολα, αλλά δεν πρέπει σε καμιά περίπτωση να μπαίνουν χωρίς ηθική βάση, χωρίς φιλοσοφία στις ζωές των νέων ερευνητών. Πρέπει κάποιος να βλέπει ότι οφείλει να προσφέρει στο τμήμα που σπουδάζει, να προσφέρει στο εργαστήριο όπου κάνει το διδακτορικό του, να προσφέρει στην κοινότητα συνολικά με τα αποτελέσματα της έρευνας, όσο ο ίδιος εξελίσσεται. Οι νέοι ερευνητές στο εργαστήριό μας έχουν όραμα, ηθική. Παρήγαν πρωτοποριακές τεχνολογίες δουλεύοντας αφιλοκερδώς σε ένα μικρό εργαστήριο, ένα μικρό πανεπιστήμιο, μια μικρή χώρα. Θα εξελιχθούν και θα αφήσουν το δικό τους μεγάλο αποτύπωμα. Τα τελευταία χρόνια η έμφαση στη διεθνοποίηση, στην εξωστρέφεια έδωσε μεγάλη ευχέρεια συνεργασιών. Με τα γραφεία μεταφοράς τεχνογνωσίας μπορούμε να κατοχυρώσουμε πατέντες, κάτι που ήταν αδύνατο πριν. Και τα αποτελέσματα του μόχθου μας έχουν πλέον αντίκτυπο.
Οι συνεργασίες
«Τα κλινικά δεδομένα που επεξεργάζεται το BiHELab προέρχονται από συνεργασίες από όλον τον κόσμο. Μαζί με το Johns Hopkins αναπτύσσουμε κέντρο ανάλυσης κλινικών δεδομένων για την άνοια και το Αλτσχάιμερ. Για το Πάρκινσον έχουμε ενταχθεί στο πρόγραμμα GP2 του Michael J. Fox Foundation. Μαζί με το McGovern Medical School του Τέξας μελετάμε γονιδιακά προφίλ ασθενών για το Αλτσχάιμερ. Συνεργαζόμαστε με την ολλανδική εταιρεία Βιοτεχνολογίας Treeway, που βρίσκεται στη φάση 3 κλινικής δοκιμής φαρμάκου για το ALS. Για τον καρκίνο, μελετάμε απεικονιστικά δεδομένα σε συνεργασία με το Transla TUM, το ινστιτούτο μεταφραστικής έρευνας στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου. Η έρευνά μας καθοδηγείται ισχυρά από ταξινομημένα δεδομένα, επεξεργασμένα από προγράμματα τεχνητής νοημοσύνης, τα οποία κατατάσσουν τους ασθενείς με την ίδια νόσο σε πολλά και διαφορετικά προφίλ».
Η συνάντηση
Γευματίσαμε στο εστιατόριο του Βλάσση στα Ιλίσια. Μοιραστήκαμε μια χωριάτικη σαλάτα, εκείνος παρήγγειλε χοιρινά μπριζολάκια, εγώ σοφρίτο, πιάτα που συνοδεύσαμε με δυο ποτήρια λευκό κρασί. Μιλήσαμε για τα Μαθηματικά και την έκπληξή του όταν ανακάλυψε ότι τα εκπληκτικά εργαλεία που προσφέρουν, εξάγουν εξαιρετικά ασφαλή συμπεράσματα στην υγεία. «Η στατιστική που χρησιμοποιούσαμε δεν είναι εργαλείο πρόγνωσης. Η μοντελοποίηση, σε συνδυασμό με μεγάλα δεδομένα και υψηλή υπολογιστική ισχύ, δίνει τη δυνατότητα να παρακολουθήσει κάποιος την εξέλιξη ενός συμβάντος και να προβλέψει αυτό που θα συμβεί αύριο». Τον ρώτησα τι περισσότερο τον συγκινεί. «Οι γιοι μου», είπε με ένα πλατύ χαμόγελο. Eίναι παντρεμένος με καθηγήτρια του τμήματος Πληροφορικής στο ίδιο πανεπιστήμιο και έχουν δύο αγόρια, 12 ετών και 18 μηνών.
Πηγή: kathimerini.gr
