En la era impulsada por la IA, la salud humana “sabrá la diferencia desde el más mínimo detalle”
Autor：Eve Cole
Fecha de actualización：2024-11-22 12:54:02
En la era de la inteligencia artificial (IA), los macrodatos biológicos, con el apoyo de la potencia informática y los algoritmos, están empujando el campo de la salud humana a un nuevo ámbito donde podemos ver los cambios sutiles y las hojas de otoño. En el Foro de Innovación de Pujiang 2024 "Foro Internacional de Innovación en Biología Computacional de Shanghai" celebrado hoy (9 de septiembre), centrándose en el tema "La biología computacional potencia la innovación en biomedicina", los invitados participantes compartieron la aplicación de "AI+" en big data biológicos. Papel catalizador" en productos farmacéuticos y enfermedades complejas. El tiempo de diseño de fármacos se reduce en un 70% y la tasa de éxito aumenta 10 veces. Según los datos, la tasa de penetración de la IA en la industria en 2018 fue inferior al 5% y alcanzará el 20% en 2026. Especialmente en la industria biomédica con uso intensivo de datos, "adoptar la IA" es sin duda una exploración candente que se practica activamente desde laboratorios, clínicas y líneas de producción. Qiao Nan, científico jefe de Huawei Cloud Medical, mencionó en su discurso que Huawei lanzó el modelo grande Pangu en 2021 para brindar servicios a los clientes de la industria: “Basándonos en los datos de los socios, trabajamos con los clientes para construir modelos grandes básicos para completar más. aplicaciones de escenarios de la industria ". Qiao Nan cree que los medicamentos originales de China son relativamente débiles y que la intervención de la IA es una buena oportunidad para mejorar sistemáticamente el nivel de la industria farmacéutica de mi país y lograr "adelantar en las curvas". La práctica ha demostrado que los productos farmacéuticos de IA pueden reducir el tiempo de diseño de fármacos en un 70% y aumentar 10 veces la tasa de éxito. En el campo de la vida y la salud, la inteligencia artificial ha aportado innovaciones disruptivas a la genómica, los productos farmacéuticos y la atención médica. El sistema de identificación y monitoreo de patógenos de la Academia China de Ciencias Médicas basado en la plataforma de IA genética ha aumentado 5 veces la velocidad de identificación de patógenos, ahorrando el 80% de los costos laborales en el Hospital Changhai, utilizando tecnología de IA generativa, cuando el médico completa; la consulta del paciente y el historial médico también se generan en segundos. Basado en el modelo de fármaco Pangu, el Primer Hospital Afiliado de la Universidad Xi'an Jiaotong descubrió un súper antibiótico en solo unas pocas semanas con muy poca mano de obra y inversión de capital. Qiao Nan dijo que en el futuro se combinarán modelos grandes con bioinformática y tecnología de organoides para generar datos de alto rendimiento a mayor escala. Por ejemplo, el Laboratorio de la Bahía de Shenzhen está construyendo una plataforma de detección de alto rendimiento "BT + modelo grande", que puede reducir los costos de detección de drogas en un 60% y lograr una mayor precisión de predicción. La IA, que monitorea el comportamiento anormal mediante teléfonos móviles, avanza en el diagnóstico de la enfermedad de Parkinson. Con el advenimiento de la era del envejecimiento profundo, las enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson han supuesto una pesada carga para la sociedad y las familias. La identificación temprana, el diagnóstico y la intervención precisa son. actualmente la mejor estrategia para hacer frente a estas enfermedades. Sin embargo, esto resulta muy difícil para los médicos especialistas. Wang Jian, director del Departamento de Neurología del Hospital Huashan afiliado a la Universidad de Fudan, dijo que hay más de diez subdivisiones de la enfermedad de Parkinson y sus terapias de intervención son diferentes, lo que hace muy difícil una identificación precisa. Sin embargo, la IA marcará el comienzo de una nueva era en el análisis diagnóstico de esta enfermedad. En primer lugar, la tecnología de inteligencia artificial ayuda a los médicos a interpretar imágenes moleculares, lo que puede mejorar significativamente la precisión del diagnóstico de la enfermedad de Parkinson. Las imágenes moleculares de los transportadores de dopamina y las redes del metabolismo de la glucosa en pacientes con enfermedad de Parkinson muestran cambios característicos, y los lugares donde las proteínas relacionadas que causan enfermedades se acumulan anormalmente en las regiones del cerebro también son diferentes. Wang Jian dijo que al cooperar con expertos en inteligencia artificial, se pueden entrenar modelos grandes para identificar con precisión los cambios característicos y mejorar la precisión del diagnóstico. La IA también puede realizar un seguimiento del movimiento de los pacientes con enfermedad de Parkinson a través del análisis de vídeos por visión por computadora. Por ejemplo, la marcha congelada es otra característica de la enfermedad de Parkinson. La investigación de análisis de IA sobre trastornos del movimiento de las extremidades basada en tecnología de captura de video puede juzgar y analizar cuantitativamente con precisión los patrones de comportamiento de los pacientes, prediciendo así mejor el resultado de su enfermedad. "La IA también hace posible la monitorización continua en casa las 24 horas. Incluso hay estudios sobre la monitorización de las señales respiratorias de los pacientes de Parkinson y la extracción de características relevantes que pueden reflejar la gravedad de la enfermedad", afirmó Wang Jian, no sólo en el campo de la IA. investigación, A nivel industrial, también hay empresas profesionales que aplican tecnología de inteligencia artificial para analizar los cambios de comportamiento de la enfermedad de Parkinson. Los productos relacionados han sido aprobados para la licencia de dispositivos médicos y se espera que se utilicen en hospitales y escenarios domésticos lo antes posible. Wang Jian reveló que el equipo de investigación de la enfermedad de Parkinson del Departamento de Neurología del Hospital Huashan lanzó una aplicación llamada "Pawei" con más de 20.000 usuarios registrados. "Esta es la única aplicación china recomendada en el sitio web de la Sociedad Internacional de Trastornos del Movimiento. ". Con este software, se puede realizar un análisis de IA en vídeos de función motora y audio de trastornos de la voz cargados por pacientes con enfermedad de Parkinson, e integrarlos en una parte clave de la plataforma de gestión de enfermedades crónicas de la enfermedad de Parkinson, lo que permite una mayor extracción de datos para la investigación del mundo real. Exploración de datos multidimensionales para resolver la "enfermedad más compleja" del cuerpo humano "Actualmente no existen en el mercado medicamentos eficaces para proteger el corazón, probablemente porque el corazón es realmente demasiado complejo", según el equipo de investigación de Peter Ferdinandi, vicepresidente de Universidad Semmelweis en Hungría He estado estudiando este campo durante más de 30 años, pero los resultados han sido limitados. Después de introducir la tecnología de IA, encontraron una serie de pequeñas moléculas de ARN endógenas que pueden proteger el corazón.
¿Por qué
Peter Ferdinandi, rector de la Universidad Semmelweis en Hungría, no
lo descubrió antes? Ferdinandi explicó que esto se debe a que la protección del corazón mediante estos pequeños ARN se lleva a cabo en una red molecular y sus objetivos son bastante complejos "Sin la ayuda de herramientas de inteligencia artificial, es difícil descubrirlo a partir de datos multiómicos". . Ahora, el equipo de Ferdinandi ha comprobado el efecto protector cardíaco de este pequeño ARN en modelos de ratón y rata. En los próximos dos años invertirán millones de euros para avanzar en la investigación sobre el desarrollo de fármacos. En la actualidad, ya cuentan con herramientas dedicadas al desarrollo de fármacos impulsadas por IA que pueden encontrar objetivos y diseñar secuencias de ARNm de manera más eficiente para el desarrollo de fármacos oligonucleotídicos para indicaciones cardiovasculares, tumorales y otras indicaciones relacionadas. El cerebro humano, conocido como el "universo de tres libras", es el órgano más complejo del mundo y casi todas las enfermedades cerebrales son misterios sin resolver. Con este fin, en muchos países se ha incluido la investigación sobre enfermedades cerebrales en los planes de ciencias del cerebro y hasta ahora se ha generado una enorme cantidad de datos. En 2018, se estableció el Banco Internacional de Cerebros de Zhangjiang, que es la primera plataforma china de datos multidimensionales sobre ciencia del cerebro. Zhao Xingming, subdirector del Instituto de Ciencia y Tecnología de Inteligencia Inspirada en el Cerebro de la Universidad de Fudan, dijo que el Banco de Cerebros de Zhangjiang cuenta actualmente con más de 520.000 casos de datos compartidos internacionalmente y 15.000 casos de datos de enfermedades cerebrales importantes a nivel nacional, y ha identificado 71 subtipos de células cerebrales, que cubren 15 etapas de desarrollo y 63 áreas del cerebro. "A través de la extracción de datos de IA, descubrimos que muchos objetivos farmacológicos para enfermedades cerebrales están enriquecidos en el intestino delgado, lo que proporcionará evidencia para el futuro desarrollo de nuevos fármacos y la construcción de redes de comorbilidad", reveló Zhao Xingming, que también encontró que las enfermedades neurológicas y endocrinas. , enfermedades mentales y Existe una fuerte comorbilidad entre enfermedades gastrointestinales.
