ابزارهای بقای موجود زنده از نخستین همانند سازها تا مغز، از مغز تا ابزارهای بقای ویروس کرونا (قسمت چهاردهم)
کرونا؛ هوش مصنوعی به جبهه نبرد، میپیوندد!
آمارهای مبتلایان به بیماری کرونا این روزها نگران کننده است. اعلام مرگ و میری در حدود هشت تا نه درصد در کشورهایی- که آمار مرگ و میر های پنهان، بسیار زیاد بوده است و بسیار کم اعلام می شود- واقعا مایه نگرانی است.
مرگ و میر و میزان ابتلا، بسیار بالا است به طوری که تا کنون در حدود یک ماه در کشور آمریکا حدود 40 هزار نفر به خاطر این بیماری مرده اند و کشورهای هم مرز کشور ما بالاترین آمار مبتلایان را در آسیا از آن خود کرده اند.
پیدا کردن یک دارو برای درمان این بیماری مهلک، به درازا کشیده است ولی استفاده از چنددارو در برخی مطالعات سودمند بوده است. استفاده از داروی قدیمی کلروکین و ترکیب آن با برخی داروهایی ضد ویروس و یا آنتی بادی هایی- که میتواند عیله بخشی از ویروس یا سیستم ایمنی فرد واکنش داشته باشد- تا حدی توانسته است در برخی بیماران سودمند باشد و این سودمندی هرچند امیدبخش است ولی اینها ابتدای پژوهش های علمی است؛ به خصوص در زمانی که بسیاری از بیماران بدون دریافت دارو هم بهبود پیدا می کنند، شاید نتوان علت صد در صد بهبود را این دارها دانست.
عوارض این داروها چگونه است؟ از عوارض کوتاه مدت که بگذریم عوارض درازمدت، قطعا به سال ها تحقیق نیازمند است.
برای بررسی های عمیق تر و آمارهای پیشرفته میتوان از هوش مصنوعی بهره برد. عصر پرس و جو در میان کتاب خانه های سنتی به سر آمده است و امروز با کمک سیستم های هوش مصنوعی گوگل میتوان جدیدترین و پر حجم ترین مطالعات و پژوهش ها را دید و نیز با کمک روش های پیشرفته تحلیل در هوش مصنوعی میتوان دقیق ترین نتیجه گیری های آماری را انجام داد.
بروز یک اپیدمی وسیع کشنده، در زمان حاضر نیاز ما به این پژوهش های عمیق را آشکارتر می کند.
در زمان ما که دستان بشری در کشف بسیاری از حقایق علمی بسته نیست، کوتاهی کردن در استفاده از پیشرفته ترین منابع به دست آوردن اطلاعات و بسنده کردن به روش های غیر علمی، نه تنها عواقب ناگوار فراوانی را به بار می آورد بلکه مسئولیت سنگین کسانی- که با دلخوش کردن به این روش های غیر علمی باعث فریب مردم میشوند- قابل کتمان نیست.
امروز هوش مصنوعی میتواند میلیون ها مقاله را در زمانی کوتاه مرور کند و در شرایط کنونی با توجه به کم بودن زمان، در مواجهه با ویروس جهش یافته و تکامل یافته- که در هر رویارویی با سیستم ایمنی میتواند خودش را دگرگون کند- بسیار ضروری است.
آیا هوش مصنوعی میتواند به یافتن درمان کرونا کمک کند؟
به نظر میرسد برای مهار همهگیری جهانی کرونا که جان بسیاری را میگیرد، به تلاشی فوق بشری نیاز است. هوش مصنوعی کارایی خود را در پزشکی به اثبات رسانده اما آیا میتوان برای درمان این بیماری، از یادگیری ماشین کمک گرفت.
شرکتهای زیادی در پی راه حل این معضل هستند. شرکت اکساینشیا در آکسفورد، اولین شرکتی است که دارویی را برای آزمایش روی انسان پیشنهاد کرد که هوش مصنوعی یافته بود. در حال حاضر این شرکت در میان ۱۵ هزار داروی موجود در موسسه تحقیقاتی اسکریپز در کالیفرنیا جستجو میکند.
شرکت هیلکس در کمبریج- که دکتر دیوید براون آن را بنیان گذاشته- یکی از مبدعان ویاگراست. این شرکت در سیستم هوش مصنوعی خود که برای یافتن درمان بیماریهای نادر طراحی شده بود تغییر کاربری داده است.
هر داروی احتمالی بدقت در آزمایشگاه بررسی میشود
این هوش مصنوعی سه کار میکند:
--همه متون علمی موجود در این زمینه را بررسی میکند
--دیانای و ساختار ویروس را مطالعه میکند
--فایده داروهای موجود را بررسی میکند
(در نزاع تکاملی میان ژنهای ویروس و دیگر موجودات زنده، آشنایی با ساختار ژنومی ویروس دارای اهمیت بسیار زیادی است. ویروس های کرونا طی زمان، دارای ساختار ژنتیکی خاص در ويروس SARS-COV2 شده اند که به صورت آر ان ای بزرگ مثبت است و قابلیت بیماری زایی بسیار بالایی دارد و می تواند از میانبرهای بسیار، بر میزبان خود حمله ببرد و زندگی انگلی خود را توسعه دهد.
مقابله با این ویروس- که بر اساس برخی مقالات فعلا به حدود 8 گونه ویروسی دیگر تکامل پیدا کرده است- نیازمند آشنایی کامل و تحلیل دقیق ساختار ژنومی و دگرگونی های آن، طی تاریخ تکامل ویروس ها در گذشته و امروز است و امروز در سایه پیشرفت تکنولوژیک و هوش مصنوعی میتوان میلیون ها داده را از گذشته تا امروز و از آزمایشگاه های مختلف سرتاسر جهان به طور بسیار دقیق، تحلیل و پیش بینی کرد.)
کشف دارو معمولا زمانبر است. دکتر براون به بیبیسی گفت: ۴۵ سال است که در این زمینه فعالیت میکنم و فقط سه دارو، وارد بازار کردهام.
دکتر سید سلمان فاطمی . نورولوژیست, [20.04.20 09:28]
اما به نظر میرسد هوش مصنوعی بسیار سریعتر است. دکتر بروان میگوید: فقط چند هفته طول کشید تا هوش مصنوعی اطلاعات مورد نیاز ما را جمع آوری کند و در چند روز گذشته حتی اطلاعات جدیدی هم به ما داده است. در حال حاضر ما در مرحلهای هستیم که میتوانیم کارمان را شروع کنیم. الگوریتمهای ما در عید پاک بارها اجرا شدند و هفته آینده نتیجه سه شیوه مختلف را خواهیم داشت.
شرکت هیلکس امیدوار است تا ماه دیگر یک لیست از داروهای بالقوه داشته باشد و برای استفاده از این پیشبینیها در کارآزماییهای بالینی مذاکراتی را شروع کرده است.
در کشف داروی کرونا با کمک هوش مصنوعی دو گزینه وجود دارد:
--ساخت یک داروی کاملا جدید که دو سالی طول میکشد تا تایید شود
--تغییر کاربری داروهای موجود
دکتر براون میگوید بعید به نظر میرسد فقط یک دارو بتواند این کار را انجام دهد.
به نظر میرسد برای درمان کرونا احتیاج به ترکیب چند دارو نیاز باشد.
این برای هلیکس یعنی تجزیه و تحلیل دقیق ۸ میلیون درمان دودارویی و ۱۰.۵ میلیارد درمان سهدارویی از بین ۴ هزار داروی تایید شده موجود.(تحلیل تاثیر داروها روی اجزای مختلف؛ چه ویروس یا سیستم ایمنی میزبان بسیار مهم است. وقتی به بیش از یک دارو نیاز باشد، واکنش های این دو دارو با هم، باید به طور دقیق تحلیل شود همچنین کم کردن یا افزایش تاثیر داروها در کنار هم به خصوص داروهای جدیدی- که علیه ویروس استفاده میشود- کار را دشوارتر میشود زیرا بسیاری از این تاثیرات اصلا شناخته شده نیست. جمع کردن همه این داده ها و اطلاعات، از داروهای گذشته تا امروز، کار بسیار پیچیده ای است به خصوص وقتی بدانیم از قدیمی ترین داروهای موجود(هیدروکسی کلروکین) تا جدیدترین داروهای ساخته شده(رمدیسیویر و یا جدیدترین آنتی بادی های منوکلونال مانند باریسیتینیب) میتواند روی ویروس کرونا موثر باشد.)
پرفسور آرا درزی، رئیس موسسه نوآوریهای سلامت جهانی در امپریال کالج لندن به بیبیسی گفت: هوش مصنوعی یکی از قویترین روشها برای یافتن یک راه حل ملموس است. در اصل ما به دادههایی عظیم، باکیفیت و پالوده نیاز داریم. بسیاری از این اطلاعات پیش از این در شرکتهای دارویی بزرگ، خاک میخورد یا تکلیف مالکیت معنوی آنها روشن نبود یا در آزمایشگاههای قدیمی دانشگاهها به فراموشی سپرده شده بود. اکنون بیش از هر زمانی به تجمیع اطلاعات پراکنده احتیاج داریم تا محققان هوش مصنوعی با استفاده از تکنیکهای جدید یادگیری ماشین، بسرعت درمانی برای کرونا پیدا کنند.
یافتههای شگفتانگیز
در آمریکا، آزمایشگاه باراباسی دانشگاه نورث ایسترن، دانشکده پزشکی هاروارد، موسسه علوم شبکه استنفورد و شرکت بیوتکنولوژی تازه تاسیس شیفر مدیسنز با همکاری هم، در پی تغییر سریع کاربری داروهای موجود برای درمان کرونا هستند.
الیف صالح، مدیر اجرایی شرکت شیفر میگوید معمولا فقط همین هماهنگی به یک سال کاغذبازی احتیاج دارد ولی کنفرانس تلفنی با اپلیکیشن زوم و عزم جزم عدهای- که اکنون وقت زیادی دارند- سرعت کار را زیاد کرده است: کار سه هفته اخیر ما معمولا شش ماه طول میکشد. همه، دیگر کارهایشان را کاملا تعطیل کردهاند.
در حال حاضر نتیجه این تحقیقات شگفتانگیز بوده است:
این احتمال مطرح شده که ویروس ممکن است به بافت مغز حمله کند و این شاید دلیل از دست رفتن حس چشایی و بویایی در بعضی باشد
این پیش بینی مطرح شده که ویروس کرونا ممکن است به دستگاه تولید مثل مردان و زنان حمله کند
شرکت شیفر مدیسنز هوش مصنوعی را با روشی تلفیق کرده که به آن داروی شبکه میگوید. این شیوه بیماری را به چشم واکنشهای پیچیده اجزای مولکولی نگاه میکند.
آقای صالح می گوید: فنوتیپ (رخنمود) بیماری بندرت به دلیل ناکارآمدی فقط یک ژن یا یک پروتئین است. طبیعت، ساده نیست و نتیجه شبکه واکنشهای زنجیرهای چندین پروتئین است.
استفاده از داروی شبکه، هوش مصنوعی و تلفیق این دو به شناسایی ۸۱ داروی احتمالی منجر شده است.
پرفسور آلبرت لاسلو باراباسی میگوید: عملکرد هوش مصنوعی میتواند کمی بهتر باشد یعنی فقط دنبال همبستگیهای درجه بالا نباشد و ریزدادههای مستقلی را پیدا کند که ممکن است داروی شبکه سنتی نادیده گرفته باشد.
بعضی از شرکتهای هوش مصنوعی ادعا میکنند که دارویی را پیدا کردهاند که میتواند کارآمد باشد.
شرکت هوش مصنوعی بنولنت داروی باریسیتینیب را که برای درمان آرتریت روماتوئید تایید شده به عنوان یک درمان احتمالی برای جلوگیری از آلودگی سلولهای ریوی به ویروس کرونا مطرح کرده است. این دارو در حال حاضر در موسسه ملی آلرژی و بیماریهای عفونی آمریکا در مرحله کارآزمایی کنترل شده است.
دکتر سید سلمان فاطمی . نورولوژیست, [20.04.20 09:31]
شرکت چینی علی بابا میگوید یک تست هوش مصنوعی ساخته که میتواند ویروس کرونا را بادقت شناسایی کند.
در کره جنوبی و آمریکا برای بررسی احتمال کارآمدی داروهای ضدویروس موجود از یادگیری عمیق استفاده و داروی آتازاناویر را که در درمان ایدز به کار میرود به عنوان یک گزینه احتمالی پیشنهاد کردهاند.
شرکتهای دیگر از هوش مصنوعی برای هدف متفاوتی استفاده میکنند؛ تجزیه و تحلیل تصویربرداریهای پزشکی برای کمک به رادیولوژیستها در پیشبینی اینکه کدام بیماران به احتمال زیاد به دستگاه تنفس مصنوعی احتیاج خواهند داشت. به عنوان مثال، شرکت بزرگ علی بابا اعلام کرده الگوریتمی یافته که در ۲۰ ثانیه با دقت ۹۶ درصد، این بیماری را تشخیص میدهد.
اما بعضی از کارشناسان هشدار میدهند که احتمال زیادی دارد سیستمهای هوش مصنوعی در زمینه عفونتهای پیشرفته، تعلیم دیده باشند و برای تشخیص علائم اولیه عفونت مناسب نباشند.
پرفسور درزی میگوید باید سیاستگذاری جهانی در جهت متقاعد کردن شرکتهای دارویی بزرگ به همکاری با منابع کوچکتر اطلاعات دارویی باشد مثل دانشگاهها و موسسههای خیریه تحقیقاتی: هیچگاه زمان اینقدر مهم نبوده که در مقابله با کرونا اسرار اطلاعات دارویی هر چه زودتر در اختیار هوش مصنوعی قرار گیرد.
https://www.thelancet.com/pdfs/journals/landig/PIIS2589-7500(20)30054-6.pdf
https://www.bbc.com/persian/science-52323107
@salmanfatemi
آدرس مطب : اصفهان ، خیابان آمادگاه ، روبروی داروخانه سپاهان ، مجتمع اطبا ، طبقه اول
تلفن : 32223328 - 031