AI主導の時代、人間の健康は「細部から違いが分かる」ようになる

著者：Eve Cole 更新時間：2024-11-22 12:54:02

人工知能 (AI) の時代において、生物学的ビッグデータは、コンピューティング能力とアルゴリズムのサポートにより、人間の健康の分野を、微妙な変化や紅葉を確認できる新しい領域に押し上げています。本日（9月9日）開催された2024年浦江イノベーションフォーラム「上海国際計算生物学イノベーションフォーラム」では、「計算生物学が生物医学イノベーションを強化する」をテーマに、参加ゲストが生物学的ビッグデータにおける「AI+」の応用について共有しました。医薬品および複雑な疾患における「触媒の役割」。医薬品の設計時間が 70% 短縮され、成功率が 10 倍に向上します。データによると、2018 年の業界への AI の普及率は 5% 未満でしたが、2026 年までに 20% に達すると予想されています。特にデータ集約型の生物医学業界では、「AI の導入」が研究室、臨床、生産ラインで積極的に実践されている注目の探求であることは間違いありません。ファーウェイ・クラウド・メディカルのチーフサイエンティスト、チャオ・ナン氏は講演の中で、ファーウェイが業界顧客にサービスを提供するために2021年にPangu大型モデルをリリースしたと述べ、「パートナーのデータに基づいて、当社は顧客と協力して基本的な大型モデルを構築し、より完成度の高いモデルを構築している」と語った。業界シナリオのアプリケーション。喬南氏は、中国のオリジナル医薬品は相対的に弱く、AIの介入は我が国の製薬産業のレベルを体系的に向上させ、「追い抜き」を達成する良い機会であると信じている。実際の実験では、AI 医薬品によって医薬品の設計時間が 70% 短縮され、成功率が 10 倍に向上することがわかっています。生命と健康の分野では、人工知能はゲノミクス、製薬、医療に破壊的なイノベーションをもたらしました。遺伝的 AI プラットフォームに基づく中国医学科学院の病原体識別および監視システムは、長海病院において、医師が診断を完了すると、生成的 AI テクノロジーを使用して病原体の識別速度を 5 倍に向上させ、人件費を 80% 節約しました。患者の診察、医療記録も数秒で生成され、西安交通大学第一付属病院は、わずか数週間で、非常に少ない人材と設備投資でスーパー抗生物質を発見しました。 Qiao Nan氏は、将来的には大型モデルがバイオインフォマティクスやオルガノイド技術と組み合わされて、より大規模でハイスループットなデータが生成されるだろうと述べた。たとえば、深セン湾研究所は、医薬品スクリーニングのコストを 60% 削減し、より高い予測精度を達成できる「BT+大型モデル」ハイスループットスクリーニングプラットフォームを構築しています。携帯電話による異常行動の監視、AI がパーキンソン病診断を突破深層高齢化時代の到来により、アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患は、社会や家族に大きな負担をもたらしています。早期発見、診断、正確な介入が求められています。現時点では、これらの病気に対処する最善の戦略です。しかし、これは専門の医師にとっては非常に難しいことです。復丹大学付属華山病院神経内科部長の王健氏は、パーキンソン病には10以上の分類があり、それぞれの介入療法も異なるため、正確な識別が非常に困難であると述べた。しかし、AI はこの病気の診断分析の新時代の到来をもたらします。まず、AI テクノロジーは医師による分子画像の解釈を支援し、パーキンソン病の診断精度を大幅に向上させることができます。パーキンソン病患者のドーパミントランスポーターや糖代謝ネットワークを分子イメージングすると特徴的な変化が見られ、関連する疾患原因タンパク質が脳領域内で異常に蓄積する場所も異なっている。 Wang Jian 氏は、AI 専門家と協力することで、大規模なモデルをトレーニングして特徴的な変化を正確に特定し、診断精度を向上させることができると述べました。 AI は、ビデオのコンピュータービジョン分析を通じて、パーキンソン病患者の動作モニタリングを実行することもできます。たとえば、パーキンソン病のもう 1 つの特徴であるフリーズ歩行は、ビデオキャプチャ技術に基づいた四肢運動障害に関する AI 分析研究により、患者の行動パターンを正確に判断し、定量的に分析することで、疾患の転帰をより適切に予測できます。「AI により、自宅での 24 時間の継続的なモニタリングも可能になります。AI の分野だけではなく、パーキンソン病患者の呼吸信号をモニタリングし、疾患の重症度を反映できる関連する特徴を抽出する研究も行われています。」と Wang Jian 氏は述べています。産業レベルでは、AI技術を応用してパーキンソン病の行動変化を分析する専門企業もあり、関連製品は医療機器のライセンスを取得しており、できるだけ早く病院や家庭で使用されることが期待されています。王建氏は、華山病院神経科のパーキンソン病研究チームが2万人以上の登録ユーザーを持つ「Pawei」というアプリを立ち上げたことを明らかにし、「これは国際運動障害協会のウェブサイトで推奨されている唯一の中国製アプリだ」と語った。」。このソフトウェアを使用すると、パーキンソン病患者によってアップロードされた運動機能のビデオと音声障害の音声に対して AI 分析を実行でき、パーキンソン病の慢性疾患管理プラットフォームの主要部分に統合できるため、実世界の研究のためのより多くのデータマイニングが可能になります。人体の「最も複雑な病気」を解決するための多次元データの探索「現在、心臓を保護する効果的な薬は市販されていません。おそらく、心臓は実際にはあまりにも複雑だからです。」とピーター・フェルディナンディ副社長の研究チームは述べています。ハンガリーのセンメルワイス大学私はこの分野を 30 年以上研究してきましたが、成果は限られています。 AI技術の導入後、彼らは心臓を保護できる一連の内因性低分子RNA分子を発見した。

ハンガリーのセンメルワイス大学副学長ピーター・フェルディナンディはなぜこれを以前に発見しなかったのでしょうか?フェルディナンディ氏は、これらの小さなRNAによる心臓の保護は分子ネットワークで行われており、その標的は非常に複雑であるためであると説明し、「AIツールの助けがなければ、マルチオミクスデータから発見するのは困難です」と説明した。。今回、フェルディナンディのチームは、この低分子RNAの心臓保護効果をマウスとラットのモデルで検証した。今後2年間で、医薬品開発の研究を進めるために数百万ユーロを投資する予定だ。現在、同社はすでに、心臓血管、腫瘍、およびその他の関連適応症向けのオリゴヌクレオチド医薬品開発のための標的をより効率的に見つけて mRNA 配列を設計できる、専用の AI 駆動の医薬品開発ツールを備えています。「3ポンドの宇宙」として知られる人間の脳は世界で最も複雑な器官であり、ほとんどすべての脳疾患は未解決の謎です。この目的を達成するために、脳疾患に関する研究は多くの国で脳科学計画に組み込まれており、これまでに膨大な量のデータが生成されています。 2018年、中国初の多次元脳科学データプラットフォームである張江国際頭脳銀行が設立された。復旦大学脳知能科学技術研究所の副所長である趙興明氏は、張江脳銀行には現在、国際的に共有されているデータが52万件以上、国内の主要な脳疾患データが1万5000件以上あり、71件を特定していると述べた。 15 の発達段階と 63 の脳領域をカバーする脳細胞のサブタイプ。「AIデータマイニングを通じて、脳疾患の治療標的の多くが小腸に豊富に存在することがわかり、将来の新薬開発や併存疾患ネットワークの構築に役立つ証拠となるだろう」とZhao Xingming氏は、神経疾患や内分泌疾患も発見したと明らかにした。、精神疾患、消化器疾患の間には強い併存症があります。