Polska tworzy sztuczne jelita. Chcemy odwzorować biologię 1 do 1
W Krakowie rodzi się właśnie jeden z najambitniejszych projektów medycyny cyfrowej w Europie. Powstaną hiperrealistyczne cyfrowe modele ludzkiego organizmu, które pozwolą projektować terapie i testować skuteczność leków.
Przy Akademickim Centrum Komputerowym Cyfronet AGH w Krakowie powstaje rewolucyjna infrastruktura obliczeniowa Gaia AI Factory. To właśnie tam będą rozwijane cyfrowe bliźniaki – niezwykle zaawansowane modele komputerowe, które realistycznie odwzorowują procesy biologiczne w ludzkim ciele, a zwłaszcza w jego mikrobiomie, czyli w ekosystemie mikroorganizmów zasiedlających np. jelita.
Od superkomputera do spersonalizowanej terapii
W tworzeniu cyfrowych bliźniaków biorą udział czołowe jednostki naukowe, m.in. Małopolskie Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Centrum Medycyny Obliczeniowej Sano. Dzięki połączeniu wiedzy biologicznej, danych wysokiej jakości i mocy superkomputerów, możliwe będzie nie tylko modelowanie procesów zachodzących w jelitach, ale też testowanie leków jeszcze przed ich wprowadzeniem do badań klinicznych.
Dotychczasowe ograniczenia – brak mocy obliczeniowej i precyzyjnych danych – przestają być problemem. Wszystko dzięki temu, że Gaia AI Factory zapewni infrastrukturę, która sprosta analizie setek tysięcy zmiennych biologicznych w czasie rzeczywistym. To otwiera drogę do terapii projektowanych indywidualnie, które będą dopasowane do konkretnego mikrobiomu, genotypu i stylu życia pacjenta.
Sztuczna inteligencja pomoże lepiej dobrać leczenie
Jak czytamy na łamach portalu Nauka w Polsce, cyfrowe bliźniaki będą działać jak zaawansowane symulatory. Już na etapie projektowania terapii pozwolą przewidzieć, czy dany lek zadziała u konkretnego pacjenta, czy też zostanie zneutralizowany np. przez bakterie jelitowe. W praktyce medycznej zdarzały się już takie sytuacje – leki skuteczne w laboratorium okazywały się nieskuteczne u części chorych z powodu aktywności konkretnych mikroorganizmów. Dzięki modelom obliczeniowym takie ryzyko będzie można wykluczyć wcześniej.
Oprócz przyspieszenia badań klinicznych i redukcji kosztów ich prowadzenia, projekt otwiera też możliwość tworzenia precyzyjnych zaleceń dietetycznych, probiotycznych i suplementacyjnych. W przypadku zaburzeń mikrobiomu będzie można zaprojektować indywidualną ścieżkę terapii, obejmującą odpowiednie probiotyki i ich dawkowanie w czasie.
To nowe możliwości dla nauki, biznesu i administracji
Gaia AI Factory to nie tylko przełom dla nauki, ale również impuls dla naszej gospodarki. Z infrastruktury będą mogli korzystać nie tylko badacze, lecz także firmy i instytucje publiczne. Pozwoli to rozwijać projekty z pogranicza biotechnologii, farmacji, zdrowia publicznego i środowiskowego monitoringu.
Przeczytaj także:
Fabryka AI w Krakowie ma szansę stać się jednym z istotniejszych centrów rozwoju medycyny obliczeniowej w Europie. Dane wykorzystywane do trenowania modeli będą pochodziły zarówno z projektów naukowych, jak i usług świadczonych przez prywatne firmy specjalizujące się w analizie mikrobiomu. Takie połączenie zasobów zwiększy dokładność modeli i ich praktyczną użyteczność.
*Źródło zdjęcia wprowadzającego: Indypendenz / Shutterstock
