​Cyfrowe bliźniaki "urodzą się" w Krakowie. Nadchodzi przełom w medycynie?

• Cyfrowe bliźniaki to modele komputerowe, które mają odwzorowywać działanie organizmu człowieka.
• Mogą one przyspieszyć rozwój leków, testując ich skuteczność bez długich badań klinicznych.
• Technologia pozwoli przewidywać reakcje organizmu na leczenie i styl życia, personalizując terapie.
• Więcej aktualnych informacji znajdziesz na stronie głównej RMF24.pl.

Projekt zakłada stworzenie precyzyjnych modeli komputerowych, które mają odwzorowywać funkcjonowanie ludzkiego ciała. Konkretnie chodzi o mikrobiom jelitowy i mikrobiom środowiskowy. Prace naukowe prowadzi m.in. Małopolskie Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Sano Centrum Medycyny Obliczeniowej.

Zdaniem badaczy nowa technologia może zrewolucjonizować proces tworzenia leków. Narzędzia AI mają pozwolić na testowanie ich skuteczności w przyspieszonej formule - z pominięciem niektórych etapów. Chodzi o m.in. badania kliniczne w tradycyjnej formie, które obecnie są czasochłonne.

Takie cyfrowe bliźniaki, oparte na infrastrukturze fabryki AI, pozwolą przewidywać, jak organizm reaguje na różne interwencje, m.in. leczenie farmakologiczne czy zmiany stylu życia - stwierdził dr hab. inż. Paweł Łabaj, prof. UJ, przedstawiciel Małopolskiego Centrum Biotechnologii UJ.

Jako przykład naukowiec przypomniał testy leku przeciwnowotworowego sprzed kilku lat. Wówczas terapia sprawdziła się na zwierzętach i komórkach, lecz u części pacjentów była całkowicie nieskuteczna.

Okazało się, że osoby, u których nie działał, miały w jelitach określoną bakterię. Produkowała ona metabolit, który całkowicie unieczynniał ten lek. Po zastosowaniu antybiotyku i usunięciu bakterii lek zaczął działać prawidłowo - mówił prof. Łabaj.

Cyfrowe bliźniaki mają uwzględniać takie zależności już na etapie projektowania terapii. W ten sposób ta technologia ma przyspieszyć powstawanie leków i skrócić badania kliniczne, przy jednoczesnym zwiększeniu bezpieczeństwa pacjentów.

Zdaniem naukowca, w przyszłości będzie możliwe rozszerzenie modeli komputerowych do skali całej populacji. Wówczas podlegałyby personalizacji na podstawie informacji zebranych od konkretnych pacjentów.

Po odpowiedniej charakteryzacji mikrobiomu danej osoby będzie można bardzo precyzyjnie określić, jakie produkty czy suplementy będą skuteczne właśnie dla niej - wyjaśnił naukowiec, i dodał, że takie dopasowywanie terapii do konkretnych pacjentów może oznaczać przełom w medycynie.

Gaia AI Factory ma powstać przy Akademickim Centrum Komputerowym Cyfronet AGH w Krakowie. Dane wykorzystywane do opracowywania modeli, będą pochodziły m.in. z projektów naukowych czy prywatnych spółek, które zajmują się mikrobiomem. Dopiero teraz, dzięki rozwojowi infrastruktury obliczeniowej, możliwe jest realistyczne odwzorowanie tak złożonych systemów jak mikrobiom. Wcześniej brakowało nam zarówno mocy obliczeniowej, jak i danych wysokiej jakości. Teraz te warunki zaczynają się spełniać - ocenił.

Decyzję o utworzeniu fabryki AI w Krakowie ogłosiło 10 października Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Ministerstwo Cyfryzacji. Z jej możliwości będą mogli korzystać naukowcy, przedsiębiorcy i administracja publiczna.