The medical potential of AI and metabolites | Leila Pirhaji

68,485 views ・ 2019-11-20

TED


Pro přehrání videa dvakrát klikněte na anglické titulky níže.

Překladatel: Daniel Gromada Korektor: Jan Martinek
00:13
In 2003,
0
13507
1889
V roce 2003,
00:15
when we sequenced the human genome,
1
15420
2913
kdy jsme přečetli lidský genom,
00:18
we thought we would have the answer to treat many diseases.
2
18357
3922
jsme si mysleli, že máme klíč k léčbě mnoha nemocí.
00:22
But the reality is far from that,
3
22974
2657
Ale k tomu máme ještě daleko,
00:26
because in addition to our genes,
4
26782
1921
protože kromě našich genů
00:28
our environment and lifestyle could have a significant role
5
28727
4570
hraje značnou roli ve vývoji mnoha významných onemocnění
00:33
in developing many major diseases.
6
33321
2548
i životní prostředí nebo životní styl.
00:35
One example is fatty liver disease,
7
35893
3580
Jedním z příkladů je ztučnění jater,
00:39
which is affecting over 20 percent of the population globally,
8
39497
4083
které postihuje přes dvacet procent světové populace,
00:43
and it has no treatment and leads to liver cancer
9
43604
3034
nelze je léčit a vede k rakovině nebo selhání jater.
00:46
or liver failure.
10
46662
1423
00:49
So sequencing DNA alone doesn't give us enough information
11
49517
4744
Takže čtení DNA samo o sobě nám nedává dostatek informací
00:54
to find effective therapeutics.
12
54285
2232
k nalezení účinné léčby.
00:56
On the bright side, there are many other molecules in our body.
13
56541
3756
Na druhou stranu máme v těle i spoustu dalších molekul.
01:00
In fact, there are over 100,000 metabolites.
14
60321
3980
Ve skutečnosti existuje více než 100 000 metabolitů.
01:04
Metabolites are any molecule that is supersmall in their size.
15
64325
4296
Metabolity, to jsou veškeré molekuly, které jsou co do velikosti velmi malé.
01:09
Known examples are glucose, fructose, fats, cholesterol --
16
69193
4972
Známé příklady jsou glukóza, fruktóza, tuky, cholesterol –
01:14
things we hear all the time.
17
74189
1510
věci o kterých slyšíme pořád dokola.
01:16
Metabolites are involved in our metabolism.
18
76273
2983
Metabolity se účastní našeho metabolismu.
01:20
They are also downstream of DNA,
19
80066
4028
A jsou také závislé na naší DNA,
01:24
so they carry information from both our genes as well as lifestyle.
20
84118
5082
takže nesou informaci jak o našich genech, tak o našem životním stylu.
01:29
Understanding metabolites is essential to find treatments for many diseases.
21
89224
5649
Musíme porozumět metabolitům, abychom nalezli léčbu mnoha chorob.
01:34
I've always wanted to treat patients.
22
94897
2212
Vždycky jsem chtěla léčit pacienty.
01:37
Despite that, 15 years ago, I left medical school,
23
97934
3858
Přesto jsem před patnácti lety odešla z lékařské fakulty,
01:41
as I missed mathematics.
24
101816
1965
protože mi chyběla matematika.
01:45
Soon after, I found the coolest thing:
25
105019
2936
Brzy potom jsem přišla na tu nejskvělejší věc:
01:48
I can use mathematics to study medicine.
26
108692
2763
Můžu pomocí matematiky studovat medicínu.
01:53
Since then, I've been developing algorithms to analyze biological data.
27
113026
5213
Od té doby vyvíjím algoritmy k analýze biologických dat.
01:59
So, it sounded easy:
28
119092
2283
Znělo to jednoduše:
02:01
let's collect data from all the metabolites in our body,
29
121399
3601
posbírat data o všech metabolitech v našem těle,
02:05
develop mathematical models to describe how they are changed in a disease
30
125024
5128
vyvinout matematické modely,
které by popsaly, jak se data mění vlivem nemocí,
02:10
and intervene in those changes to treat them.
31
130176
2988
a zasáhnout proti těmto změnám.
02:14
Then I realized why no one has done this before:
32
134488
3472
Pak jsem přišla na to, proč to nikdo neudělal přede mnou.
02:19
it's extremely difficult.
33
139230
1687
Je to hrozně obtížné.
02:20
(Laughter)
34
140941
1087
(smích)
02:22
There are many metabolites in our body.
35
142052
2412
V našem těle je spousta metabolitů.
02:24
Each one is different from the other one.
36
144783
2500
Každý z nich je jiný.
02:27
For some metabolites, we can measure their molecular mass
37
147307
3728
U některých metabolitů můžeme měřit jejich molekulovou hmotnost
02:31
using mass spectrometry instruments.
38
151059
2593
pomocí hmotnostní spektrometrie.
02:33
But because there could be, like, 10 molecules with the exact same mass,
39
153676
4393
Jenže vzhledem k tomu, že klidně deset různých molekul může mít stejnou hmotnost,
02:38
we don't know exactly what they are,
40
158093
1807
nedokážeme je tím přesně rozpoznat.
02:39
and if you want to clearly identify all of them,
41
159924
2774
Kdybyste je všechny chtěli rozpoznat,
02:42
you have to do more experiments, which could take decades
42
162722
3104
museli byste udělat více experimentů, které by trvaly desítky let
02:45
and billions of dollars.
43
165850
1714
a stály by miliardy dolarů.
02:48
So we developed an artificial intelligence, or AI, platform, to do that.
44
168207
5563
Takže jsme vyvinuli platformu na bázi umělé inteligence, která to umí.
02:53
We leveraged the growth of biological data
45
173794
2844
Využili jsme vzrůstající množství biologických dat
02:56
and built a database of any existing information about metabolites
46
176662
4424
a vytvořili jsme databázi všech dostupných informací o metabolitech
03:01
and their interactions with other molecules.
47
181110
3128
a jejich interakcích s ostatními molekulami.
03:04
We combined all this data as a meganetwork.
48
184262
3424
Zkombinovali jsme všechna ta data do obrovské sítě.
03:07
Then, from tissues or blood of patients,
49
187710
3396
Potom z tkání a krve pacientů
03:11
we measure masses of metabolites
50
191130
2751
měříme hmotnosti metabolitů
03:13
and find the masses that are changed in a disease.
51
193905
3259
a hledáme ty hmotnosti, které se mění u nemocného člověka.
03:17
But, as I mentioned earlier, we don't know exactly what they are.
52
197188
3190
Ale jak už jsem řekla, nevíme přesně, které metabolity to jsou.
03:20
A molecular mass of 180 could be either the glucose, galactose or fructose.
53
200402
5135
Molekulovou hmotnost 180 může mít glukóza, galaktóza nebo fruktóza.
03:25
They all have the exact same mass
54
205561
2019
Všechny mají přesně stejnou hmotnost,
03:27
but different functions in our body.
55
207604
2087
ale různé funkce v našem těle.
03:29
Our AI algorithm considered all these ambiguities.
56
209715
3587
Naše umělá inteligence bere v úvahu všechny tyto nejednoznačnosti.
03:33
It then mined that meganetwork
57
213326
2736
Ponoří se do té obrovské databáze
03:36
to find how those metabolic masses are connected to each other
58
216086
4353
a najde, jaké vzájemné provázání látek s naměřenou hmotností
03:40
that result in disease.
59
220463
1958
způsobuje nemoci.
03:42
And because of the way they are connected,
60
222445
2238
Z toho, jak jsou provázány,
03:44
then we are able to infer what each metabolite mass is,
61
224707
4323
můžeme odvodit, co ta látka se shodnou hmotností je,
03:49
like that 180 could be glucose here,
62
229054
2924
například těch 180 by tady mohla být glukóza,
03:52
and, more importantly, to discover
63
232002
2551
a především můžeme zjistit,
03:54
how changes in glucose and other metabolites
64
234577
3367
jak změny v glukóze a dalších metabolitech
03:57
lead to a disease.
65
237968
1505
způsobují onemocnění.
03:59
This novel understanding of disease mechanisms
66
239497
2995
Toto nové porozumění mechanismům nemocí
04:02
then enable us to discover effective therapeutics to target that.
67
242516
4492
nám poté umožní najít efektivní léčbu, která na tyto změny cílí.
04:07
So we formed a start-up company to bring this technology to the market
68
247601
3845
A tak jsme založili start-up, abychom přinesli tuto technologii na trh
04:11
and impact people's lives.
69
251470
1805
a ovlivnili tak lidské životy.
04:13
Now my team and I at ReviveMed are working to discover
70
253722
3545
Teď se svým týmem v ReviveMed pracujeme na vývoji
04:17
therapeutics for major diseases that metabolites are key drivers for,
71
257291
5105
léčby nejvýznamnějších nemocí, kde metabolity hrají hlavní roli,
04:22
like fatty liver disease,
72
262420
1897
jako je ztučnění jater,
04:24
because it is caused by accumulation of fats,
73
264341
2924
protože to je způsobeno hromaděním tuků,
04:27
which are types of metabolites in the liver.
74
267289
2473
což jsou metabolity v játrech.
04:29
As I mentioned earlier, it's a huge epidemic with no treatment.
75
269786
3940
Jak už jsem zmínila, jedná se o obrovskou epidemii, na kterou není lék.
04:33
And fatty liver disease is just one example.
76
273750
2724
A ztučnění jater je jenom jeden z příkladů.
04:36
Moving forward, we are going to tackle hundreds of other diseases
77
276498
4178
Děláme pokroky a hodláme se zabývat stovkami dalších nemocí,
04:40
with no treatment.
78
280700
1493
na které není lék.
04:42
And by collecting more and more data about metabolites
79
282217
4554
Sbíráním dalších a dalších dat o metabolitech
04:46
and understanding how changes in metabolites
80
286795
3544
a porozuměním, jak změny v metabolitech
04:50
leads to developing diseases,
81
290363
2402
vedou k rozvoji nemocí,
04:52
our algorithms will get smarter and smarter
82
292789
3489
budou naše algoritmy lépe a lépe umět
04:56
to discover the right therapeutics for the right patients.
83
296302
4196
hledat ty správné léky pro ty správné pacienty.
05:00
And we will get closer to reach our vision
84
300522
3770
A dostaneme se blíž k našemu cíli
05:04
of saving lives with every line of code.
85
304316
3863
záchraně životů každou řádkou počítačového kódu.
05:08
Thank you.
86
308203
1321
Děkuji vám.
05:09
(Applause)
87
309548
3827
(potlesk)
O tomto webu

Tato stránka vám představí videa na YouTube, která jsou užitečná pro výuku angličtiny. Uvidíte lekce angličtiny vedené špičkovými učiteli z celého světa. Dvojklikem na anglické titulky zobrazené na každé stránce s videem si video přehrajete přímo odtud. Titulky se posouvají synchronizovaně s přehráváním videa. Pokud máte nějaké připomínky nebo požadavky, kontaktujte nás prosím pomocí tohoto kontaktního formuláře.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7