Algoritmet e fuqishme të përdorur nga Netflix, Amazon dhe Facebook mund të “Deshifrojnë Gjuhën e Kancerit dhe Alzheimerit”

Inteligjenca Artificiale mund të “parashikojë” gjuhën biologjike të kancerit dhe sëmundjeve neurodegjenerative si Alzheimer, kanë zbuluar shkencëtarët.

Të dhënat e shumta të grumbulluara gjatë dekadave të hulumtimit u futën në një model të gjuhës kompjuterike për të parë nëse inteligjenca artificiale mund të bëjë zbulime më të përparuara sesa njerëzit.

Akademikët në St John’s College, Universitetin e Cambridge, zbuluan se teknologjia e të mësuarit makinerik mund të deshifronte gjuhën biologjike të kancerit, Alzheimerit dhe sëmundjeve të tjera neurodegjenerative.

Studimi i tyre thelbësor është botuar në revistën shkencore PNAS më 8 Prill 2021 dhe mund të përdoret në të ardhmen për të “korrigjuar gabimet gramatikore brenda qelizave që shkaktojnë sëmundje”, e thënë ndryshe, mund të korrigjojnë kodin gjenetik.

Profesori Tuomas Knowles, autori kryesor i punimit dhe një anëtar i kolegjit në St John’s College, tha: “Përdorimi i teknologjisë së të mësuarit makinerik në kërkime për sëmundjet neurodegjenerative dhe kancerin është një ndryshim absolut i lojës. Në fund të fundit, qëllimi do të jetë përdorimi i inteligjencës artificiale për të prodhuar ilaçe të synuara për të lehtësuar në mënyrë dramatike simptomat ose për të parandaluar demencën që të ndodhi.”

Sa herë që Netflix rekomandon një seri për të parë ose Facebook sugjeron që dikush të miqësohet, platformat po përdorin algoritme të fuqishme të të mësuarit makinerik për të hamendësuar për atë që njerëzit do të bëjnë më tej. Asistentët e zërit si Alexa dhe Siri mund të njohin njerëz individualë dhe menjëherë të “flasin” përsëri me ju.

Dr. Kadi Liis Saar, autori i parë i punimit dhe një bashkëpunëtor kërkimor në St John’s College, përdori një teknologji të ngjashme për të trajnuar një model gjuhësor në shkallë të gjerë për të parë se çfarë ndodh kur diçka shkon keq me proteinat brenda trupit duke shkaktuar sëmundje.

Ajo tha: “Trupi i njeriut është shtëpia e mijëra proteinave dhe shkencëtarët nuk e dinë ende funksionin e shumë prej tyre. Ne i kërkuam një modeli gjuhësor të bazuar në rrjetin nervor për të mësuar gjuhën e proteinave.”

“Ne në mënyrë specifike i kërkuam programit të mësonte gjuhën e kondensatave biomolekulare që ndërrojnë formë; proteinat e gjetura në qeliza; që shkencëtarët me të vërtetë duhet t’i kuptojnë për të deshifruar gjuhën e funksionit dhe mosfunksionimit biologjik që shkaktojnë kancer dhe sëmundje neurodegjenerative si Alzheimer. Ne zbuluam se mund të mësonte, pa u thënë në mënyrë të qartë, atë që shkencëtarët kanë zbuluar tashmë në lidhje me gjuhën e proteinave gjatë dekadave të hulumtimit.”

Proteinat janë molekula të mëdha dhe komplekse që luajnë shumë role kritike në organizëm. Ato kryejnë pjesën më të madhe të punës në qeliza për strukturën, funksionimin dhe rregullimin e indeve dhe organeve të trupit; antitrupat, për shembull, janë proteina që funksionojnë për të mbrojtur trupin.

Sëmundjet Alzheimer, Parkinson dhe Huntington janë tre nga sëmundjet më të zakonshme neurodegjenerative, por shkencëtarët besojnë se ka disa qindar më shumë.

Në sëmundjen Alzheimer, e cila prek 50 milion njerëz në të gjithë botën, proteinat “mashtrohen”, formojnë grumbuj dhe vrasin qelizat nervore të shëndetshme. Një tru i shëndetshëm ka një sistem të kontrollit të cilësisë që disponon në mënyrë efektive këto masa potencialisht të rrezikshme të proteinave, të njohura si agregate.

Shkencëtarët tani mendojnë se disa proteina të çrregulluara gjithashtu formojnë pika të lëngshme si proteina të quajtura kondensate që nuk kanë një membranë dhe bashkohen lirshëm me njëra-tjetrën. Ndryshe nga agregatët e proteinave që janë të pakthyeshëm, kondensatat e proteinave mund të formohen dhe riformohen dhe shpesh krahasohen me blloqet e dyllit në llambat dekorative lava.

Profesor Knowles tha: “Kondensatat e proteinave kohët e fundit kanë tërhequr shumë vëmendje në botën shkencore sepse ato kontrollojnë ngjarjet kryesore në qelizë siç janë shprehja e gjeneve: si ADN-ja jonë shndërrohet në proteina; dhe sinteza e proteinave: si qelizat prodhojnë proteina.

“Çdo defekt i lidhur me këto pika të proteinave mund të çojë në sëmundje të tilla si kanceri. Kjo është arsyeja pse sjellja e teknologjisë së përpunimit të gjuhës natyrore në hulumtim për origjinën molekulare të mosfunksionimit të proteinave është jetike nëse duam të jemi në gjendje të korrigjojmë gabimet gjenetike brenda qelizave që shkaktojnë sëmundje.”

Dr. Saar tha: “Ne e ushqyem algoritmin me të gjitha të dhënat e grumbullura mbi proteinat e njohura në mënyrë që ai të mund të mësonte dhe parashikonte gjuhën e proteinave në të njëjtën mënyrë që këto modele mësojnë për gjuhën njerëzore dhe si WhatsApp di si të sugjerojë fjalë që ju të përdorni.

“Atëherë ne ishim në gjendje ta pyesnim për gramatikën specifike që çon vetëm disa proteina në formimin e kondensatës brenda qelizave. Është një problem shumë sfidues dhe zgjidhja e tij do të na ndihmojë të mësojmë rregullat e gjuhës së sëmundjes.”

Teknologjia e të mësuarit makinerik po zhvillohet me një ritëm të shpejtë për shkak të disponueshmërisë në rritje të të dhënave, rritjes së fuqisë informatike dhe përparimeve teknike të cilat kanë krijuar algoritme më të fuqishme.

Përdorimi i mëtejshëm i të mësuarit makinerik mund të transformojë hulumtimet e ardhshme të kancerit dhe sëmundjeve neurodegjenerative. Zbulimet mund të bëhen përtej asaj që shkencëtarët tashmë dinë dhe spekulojnë për sëmundjet dhe potencialisht edhe përtej asaj që truri i njeriut mund të kuptojë pa ndihmën e të mësuarit makinerik.

Dr. Saar shpjegoi: “Mësimi makinerik mund të jetë i lirë nga kufizimet e asaj që studiuesit mendojnë se janë synimet për eksplorimin shkencor dhe kjo do të thotë se do të gjenden lidhje të reja që ne as nuk i kemi menduar akoma. Është vërtet shumë emocionuese.”

Rrjeti i zhvilluar tani është tashmë në dispozicion të studiuesve në të gjithë botën për të mundësuar që përparimet të punohen nga më shumë shkencëtarë.