Tutkijan kumppani vai lupaava demo?
Google julkaisi 19. toukokuuta Naturessa Co-Scientist-järjestelmänsä, jota se on kehittänyt yhdessä DeepMindin, Google Researchin ja yli sadan tutkimuslaitoksen kanssa. Gemini-pohjainen järjestelmä koostuu useasta tekoälyagentista, jotka ehdottavat, arvioivat ja jalostavat hypoteeseja yhdessä. Lehdessä esitellyt sovellukset koskevat lääkekehitystä, antimikrobiresistenssiä ja kasvi-immuniteettia.
Jokainen tieteellinen läpimurto vaatii sopivan hypoteesin. Co-Scientistin idea on, että agenttitiimi voi tehdä saman työn nopeammin kuin yksittäinen tutkija lukemalla kirjallisuutta ja keskustelemalla kollegoiden kanssa. Naturen vertaisarvio antaa työlle ensimmäisen virallisen tieteellisen leiman, vaikka kliinisiin tutkimuksiin matkaa on vielä paljon.
Generaatio, väittely, evoluutio
Järjestelmässä on kuusi roolia. Generation-agentti ehdottaa hypoteeseja kirjallisuuteen ja dataan nojaten. Proximity-agentti ryhmittelee ne, jotta vaihtoehdot pysyvät monipuolisina. Reflection-agentti toimii virtuaalisena vertaisarvioijana ja ranking-agentti järjestää turnauksen, jossa hypoteesit kilpailevat parittaisissa vertailuissa. Lopuksi evolution-agentti yhdistelee parhaat ehdotukset ja meta-review tiivistää lopputuloksen.
Supervisor-agentti koordinoi kokonaisuutta ja antaa eri tutkimuspoluille rinnakkaista laskentaa. Käytännössä paketti muistuttaa tutkimusryhmän aamupalaveria, jossa kukaan ei väsy eikä loukkaa egoja.
Maksafibroosi, AMR ja kasvi-immuniteetti koetuksella
Stanfordin lääketieteellisessä korkeakoulussa Gary Peltzin ryhmä testasi Co-Scientistin ehdottamia kandidaatteja maksafibroosin hoitoon. Yksi ehdotus oli vorinostaatti, FDA:n hyväksymä syöpälääke. Kun ainetta annettiin maksaorganoideille, se vaimensi TGFβ-välitteistä arpeutumisreaktiota 91 prosentilla. Tulos on prekliininen ja in vitro, mutta vahvistaa, että agenttitiimin ehdotuksia kannattaa viedä laboratorioon.
Imperial College Londonissa järjestelmää käytettiin antimikrobiresistenssin mekanismien selvittämiseen. Tutkijat kertoivat sen kaventaneen kokeellisia prioriteetteja nopeammin kuin perinteinen kirjallisuuskatsaus olisi sallinut. WHO:n arvion mukaan resistentit bakteerit liittyvät 1,3 miljoonan ihmisen kuolemaan vuodessa, joten työkalu joka lyhentää tutkimusaikaa kuukausilla, on enemmän kuin akateeminen kuriositeetti.
Kasvi-immuniteetin osalta Co-Scientistia hyödynnettiin uusien puolustusmekanismien hypotetisointiin. Tulokset ovat alkuvaiheessa, mutta kytkeytyvät laajempaan kysymykseen siitä, miten pellot kestävät uusia patogeeneja ilman lisäpestisidejä. Ruoantuotannon kannalta tämä on yhtä lailla geopoliittinen kuin biologinen pulma.
Suomessa FCAI ja HiLIFE tekevät omaa työtään
Suomessa FCAI eli Finnish Center for Artificial Intelligence yhdistää Aalto-yliopiston, Helsingin yliopiston ja VTT:n osaamista. Bioscience on yksi keskuksen painopisteistä, ja Helsingin yliopiston HiLIFE-yksikkö on tehnyt vuosia töitä yhdistämällä genomiikkaa, koneoppimista ja bakteerievoluution mallinnusta. Yksi viimeaikainen esimerkki on rokotusstrategioiden optimointi väestöryhmittäin Pekka Marttisen ja kollegoiden työssä.
Co-Scientistin kaltaista valmista agenttiviitekehystä Suomessa ei vielä ole julkaistu. Monen agentin arkkitehtuurit ovat kuitenkin luonteva seuraava askel suomalaiselle bioscience-tutkimukselle. Pieni maa joutuu valitsemaan, rakentaako se omaa avoimen lähdekoodin viitekehystä vai tukeutuuko Googlen ja muiden suuriin järjestelmiin. Molemmissa on hintansa.
Mitä Naturen siunaus tarkoittaa
Lehden julkaisu on tärkeä, koska se siirtää keskustelun markkinointi-blogeista vertaisarvioidulle kentälle. Tutkijat voivat nyt viitata Co-Scientistiin lähteenä eikä pelkästään yrityksen omana materiaalina. Toisaalta järjestelmän koodi ei ole avointa, joten itsenäinen toistaminen on rajoitettua. Tutkimusryhmät joutuvat luottamaan Googlen labs.google/science-rekisteröitymispolkuun.
Tavallisen ihmisen kannalta uutinen näkyy aikataulussa. Jos AMR-lääke tai maksafibroosin hoito etenee kliinisiin kokeisiin kuukausia eikä vuosia perinteistä nopeammin, sairaalassa hoidon saa aiemmin. Lääkeyhtiöiden näkökulmasta agentit voivat siirtää lääkekehityksen alkuvaiheen kustannuksia varhaisempaan vaiheeseen. Se vaikuttaa siihen, mihin sairauksiin yritykset ylipäätään uskaltavat panostaa.
Naturen vertaisarvio on alku, ei loppu. Seuraava testi tulee, kun joku Co-Scientistin ehdottamista hypoteeseista pääsee potilaaseen ja näyttää, että 91 prosentin pudotus organoidissa tarkoittaa myös jotain ihmismaksassa.
