מיליארדי דולרים, בינה מלאכותית ותא אנושי וירטואלי: מארק צוקרברג מוביל מיזם מדעי שאפתני שנועד לחולל מהפכה בתעשיית התרופות. המטרה: להחליף חלק ניכר מניסויי המעבדה בהדמיות ממוחשבות, לחזות מראש אילו תרופות יצליחו ואילו ייכשלו, ולחסוך שנים של מחקר והוצאות עתק. אם המהלך יצליח, הרפואה כפי שהכרנו אותה עשויה להשתנות מן היסוד.
מאת רמי יצהר Rami Yitzhar
מארק צוקרברג, האיש שחולל מהפכה בתקשורת האנושית באמצעות פייסבוק ומטא, מסתער עכשיו על אחד האתגרים הגדולים ביותר של המדע המודרני: קיצור דרמטי של הזמן הדרוש לפיתוח תרופות חדשות. באמצעות השקעות המגיעות לכ־1.8 מיליארד דולר, שיתוף פעולה עם ענקיות טכנולוגיה ומוסדות מחקר אמריקניים, ובינה מלאכותית מתקדמת, הוא מבקש ליצור דבר שעד לאחרונה נשמע כמו מדע בדיוני: תא אנושי וירטואלי המסוגל לחקות את התנהגותו של תא חי ולחזות כיצד יגיב למחלות ולטיפולים.
המשמעות האפשרית מסעירה. במקום שמדענים יקדישו חודשים ושנים לבדיקת אלפי תרכובות במעבדות, הם יוכלו לבצע חלק גדול מן הסינון הראשוני באמצעות הדמיות ממוחשבות. המערכת תבחן כיצד חומרים שונים משפיעים על פעילות התא, תזהה תגובות מסוכנות ותסייע להתמקד בתרופות בעלות סיכויי ההצלחה הגבוהים ביותר.
כיום פיתוח תרופה חדשה עשוי להימשך יותר מעשר שנים ולעלות מיליארדי דולרים. התהליך מתחיל במחקר בסיסי, נמשך בניסויי מעבדה ובבעלי חיים, ומתקדם לניסויים קליניים בבני אדם. רבים מן החומרים שנראים מבטיחים בשלבים הראשונים מתגלים בהמשך כבלתי יעילים או כמסוכנים. כל כישלון כזה עלול לעלות מאות מיליוני דולרים ולבזבז שנות מחקר יקרות.
החזון החדש מבקש לשנות את המשוואה הזאת.
מאחורי המיזם ניצב ביו־האב, מכון המחקר שהקימו צוקרברג ורעייתו, הרופאה פריסילה צ׳אן. במסגרת ההרחבה שהוכרזה השבוע מצטרפים למאמץ גוגל דיפמיינד, מטא, איזומורפיק לאבס, מוסדות מחקר מובילים וגופים ממשלתיים אמריקניים. ההשקעות והמשאבים הכוללים המיועדים למהלך מגיעים לכ־1.8 מיליארד דולר, ובהם גם השקעות קודמות ותשתיות מחקר קיימות.
גם אנבידיה משתתפת במאמץ באמצעות טכנולוגיות מחשוב מתקדמות. למעשה, מדובר במפגש בין שלוש מהמהפכות הגדולות של זמננו: הבינה המלאכותית, הביולוגיה המולקולרית ועוצמת המחשוב.
אבל איך בדיוק יוצרים תא אנושי וירטואלי?
התא האנושי הוא מערכת מורכבת להפליא. בתוכו פועלים אלפי חלבונים, גנים ומנגנונים ביוכימיים המשפיעים זה על זה ללא הרף. שינוי זעיר בפעילותו של גן מסוים עשוי לשנות את תגובת התא לתרופה, להאיץ התפתחות מחלה או לעצור אותה.
החוקרים מבקשים להזין מערכות בינה מלאכותית בכמויות עצומות של מידע על התנהגות תאים בתנאים שונים. באמצעות ניתוח הקשרים בין הנתונים, המערכות אמורות ללמוד לחזות מה יקרה לתא כאשר ייחשף לחומר כימי, כאשר גן מסוים ישתנה או כאשר יתפתח בו תהליך סרטני.
לדוגמה, במקום לבדוק אלפי חומרים בזה אחר זה על תאים סרטניים במעבדה, יוכלו החוקרים להיעזר במודל ממוחשב כדי לזהות מראש את החומרים המבטיחים ביותר. רק לאחר מכן יועברו המועמדים המובילים לבדיקות בעולם האמיתי.
אותו עיקרון עשוי לסייע בחקר אלצהיימר, פרקינסון, מחלות גנטיות ומחלות נדירות, שבהן הבנת התהליכים המתרחשים בתוך התא היא לעיתים המפתח לגילוי טיפול יעיל.
עם זאת, יש להבחין בין ההבטחה המדעית לבין המציאות הנוכחית. התא הווירטואלי עדיין אינו מערכת מוכחת המסוגלת להחליף ניסויים ביולוגיים. מדובר במיזם מחקר שאפתני, שהצלחתו תלויה ביכולת לאסוף מידע אמין בהיקפים חסרי תקדים ולפתח מודלים שיחזו באופן מדויק התנהגות ביולוגית מורכבת.
היעד הוא להעמיד מאגרי מידע ראשוניים בתוך כשנה ולפתח בתוך כחמש שנים מערכות בעלות יכולת חיזוי משמעותית. גם אם יושג היעד, ניסויים קליניים בבני אדם ימשיכו להיות חיוניים. תגובתו של תא בודד אינה זהה בהכרח לתגובתם של איברים ושל גוף אנושי שלם.
אולם גם הצלחה חלקית עשויה לחולל שינוי כלכלי ורפואי עצום. אם תעשיית התרופות תצליח לזהות מוקדם יותר מועמדים חסרי סיכוי, היא תחסוך סכומי עתק ותוכל להפנות משאבים לפיתוח טיפולים נוספים. בעתיד ייתכן שהדבר יתרום גם להרחבת זמינותן של תרופות, אף שאין כל ודאות שהחיסכון בעלויות הפיתוח יתורגם להוזלת המחירים לצרכנים.
למהפכה המסתמנת יש גם צד פחות תמים. מידע ביולוגי הופך במהירות לאחד הנכסים האסטרטגיים החשובים בעולם. חברות שישלטו במאגרי הנתונים, במודלים ובתשתיות המחשוב עשויות לצבור השפעה עצומה על עתיד המחקר הרפואי. לכן, לצד ההתלהבות המדעית, מתעוררות שאלות על נגישות המידע, תחרות, פרטיות והשליטה בידע שעשוי להציל חיים.
צוקרברג כבר הוכיח בעבר שביכולתו לשנות את הדרך שבה מיליארדי בני אדם מתקשרים, צורכים מידע ומנהלים את חייהם. הפעם האתגר גדול בהרבה: לא לשנות את התקשורת בין בני האדם, אלא להבין את התקשורת המורכבת המתרחשת בתוך התאים המרכיבים את גופם.
ואולי כאן מסתתרת הבשורה הגדולה באמת. במשך דורות ניסתה הרפואה לגלות כיצד לעצור מחלות לאחר שכבר החלו להתפתח. הבינה המלאכותית עשויה לאפשר למדענים לבחון במחשב את התהליכים המובילים למחלה, להבין כיצד ניתן לשבש אותם ולפתח טיפולים מדויקים יותר.
אם החזון יתממש, ייתכן שבעתיד מדענים לא יצטרכו לבזבז שנים כדי לגלות שתרופה מסוימת אינה פועלת. הם יידעו זאת בתוך זמן קצר בהרבה, וימשיכו מיד לאפשרות הבאה.
ובעולם שבו כל יום של המתנה לתרופה עשוי להיות ההבדל בין חיים למוות, קיצור הדרך מן המעבדה אל החולה אינו רק הישג טכנולוגי. הוא עשוי להיות אחת המהפכות האנושיות החשובות של המאה ה־21.
״עניין מרכזי״ חדשות וסקופים מאז 1999. לחיצה על לייק תביא אותך לידיעה הבאה, שגם אותה לא כדאי להחמיץ.
