The medical potential of AI and metabolites | Leila Pirhaji

Traductor: Teresita RM Revisor: Lidia Cámara de la Fuente

In 2003,

En 2003,

when we sequenced the human genome,

cuando secuenciamos el genoma humano,

we thought we would have the answer to treat many diseases.

creímos que encontraríamos la respuesta para muchas enfermedades.

But the reality is far from that,

Pero la realidad está muy lejos de esto,

because in addition to our genes,

porque además de nuestros genes,

our environment and lifestyle could have a significant role

nuestro ambiente y estilo de vida podrían tener un rol importante

in developing many major diseases.

en el desarrollo de varias enfermedades importantes.

One example is fatty liver disease,

Un ejemplo de esto es la enfermedad del hígado graso,

which is affecting over 20 percent of the population globally,

que afecta a más del 20 % de la población global,

and it has no treatment and leads to liver cancer

no tiene tratamiento y puede causar cáncer de hígado

or liver failure.

o insuficiencia hepática.

So sequencing DNA alone doesn't give us enough information

Así que, secuenciar el ADN no nos da información suficiente

to find effective therapeutics.

para encontrar tratamientos efectivos.

On the bright side, there are many other molecules in our body.

El lado positivo es que hay muchas otras moléculas en nuestro cuerpo.

In fact, there are over 100,000 metabolites.

Es más, hay más de 100 000 metabolitos.

Metabolites are any molecule that is supersmall in their size.

Los metabolitos son moléculas muy chiquitas en tamaño.

Known examples are glucose, fructose, fats, cholesterol --

Ejemplos conocidos serían la glucosa, la fructosa, la grasa, el colesterol,

things we hear all the time.

cosas que escuchamos a menudo.

Metabolites are involved in our metabolism.

Los metabolitos están involucrados en nuestro metabolismo.

They are also downstream of DNA,

Tienen la carga genética de nuestro ADN

so they carry information from both our genes as well as lifestyle.

así que tienen información sobre nuestros genes y sobre nuestro estilo de vida.

Understanding metabolites is essential to find treatments for many diseases.

Entender los metabolitos

puede ayudar a encontrar tratamientos para muchas enfermedades.

I've always wanted to treat patients.

Siempre quise tratar pacientes.

Despite that, 15 years ago, I left medical school,

A pesar de eso, hace 15 años, dejé mis estudios de Medicina

as I missed mathematics.

porque extrañaba las matemáticas.

Soon after, I found the coolest thing:

Poco después, descubrí algo fantástico:

I can use mathematics to study medicine.

puedo usar la matemática para estudiar medicina.

Since then, I've been developing algorithms to analyze biological data.

Desde entonces, fui desarrollando algoritmos para analizar datos biológicos.

So, it sounded easy:

Parecía fácil:

let's collect data from all the metabolites in our body,

juntemos datos de todos los metabolitos que hay en nuestro cuerpo,

develop mathematical models to describe how they are changed in a disease

desarrollemos modelos matemáticos para describir cómo cambian con enfermedades

y cómo intervienen en esos cambios para poder tratarlas.

and intervene in those changes to treat them.

Then I realized why no one has done this before:

Pero me di cuenta por qué nadie lo había hecho antes:

it's extremely difficult.

es extremadamente difícil.

(Laughter)

(Risas)

There are many metabolites in our body.

Hay demasiados metabolitos en nuestro cuerpo.

Each one is different from the other one.

Cada uno es diferente de otro.

For some metabolites, we can measure their molecular mass

Para algunos metabolitos, podemos medir su masa molecular

using mass spectrometry instruments.

usando instrumentos de espectrometría de masas.

But because there could be, like, 10 molecules with the exact same mass,

Pero como podría haber como 10 moléculas con la misma masa

no sabemos exactamente qué son,

we don't know exactly what they are,

and if you want to clearly identify all of them,

y si se quiere identificar todas claramente,

you have to do more experiments, which could take decades

hay que hacer más experimentos, lo que podría llevar décadas

and billions of dollars.

y miles de millones de dólares.

So we developed an artificial intelligence, or AI, platform, to do that.

Así que, desarrollamos una plataforma de inteligencia artificial que hace eso.

We leveraged the growth of biological data

Aprovechamos el crecimiento de los datos biológicos

and built a database of any existing information about metabolites

y construimos una base de datos a partir de información obtenida sobre metabolitos

y sus interacciones con otras moléculas.

and their interactions with other molecules.

We combined all this data as a meganetwork.

Combinamos todos estos datos como una mega red.

Then, from tissues or blood of patients,

A partir de tejidos o de la sangre de pacientes,

we measure masses of metabolites

medimos las masas de los metabolitos

and find the masses that are changed in a disease.

y encontramos las masas que cambian en una enfermedad.

But, as I mentioned earlier, we don't know exactly what they are.

Pero, cómo dije antes, no sabemos exactamente qué son.

A molecular mass of 180 could be either the glucose, galactose or fructose.

Una masa molecular de 180 podría ser glucosa o galactosa o fructosa.

They all have the exact same mass

Todas tienen exactamente la misma masa.

but different functions in our body.

Pero tienen distintas funciones en nuestro cuerpo.

Our AI algorithm considered all these ambiguities.

Nuestro algoritmo de IA consideró todas estas ambigüedades.

It then mined that meganetwork

Y luego explotó toda esa mega red

to find how those metabolic masses are connected to each other

para encontrar como esas masas metabólicas están conectadas entre sí

that result in disease.

para causar una enfermedad.

And because of the way they are connected,

Y por la forma en la que están conectadas,

then we are able to infer what each metabolite mass is,

podemos deducir cuál es la masa del metabolito,

como esta 180 que podría ser glucosa,

like that 180 could be glucose here,

and, more importantly, to discover

y más importante aún, descubrir

how changes in glucose and other metabolites

cómo los cambios en la glucosa y otros metabolitos

lead to a disease.

pueden causar enfermedades.

This novel understanding of disease mechanisms

Esta comprensión del mecanismo de las enfermedades

then enable us to discover effective therapeutics to target that.

nos deja descubrir terapias efectivas para tratar eso.

So we formed a start-up company to bring this technology to the market

Creamos una empresa emergente para llevar esta tecnología al mercado

and impact people's lives.

y para cambiar la vida de la gente.

Now my team and I at ReviveMed are working to discover

Ahora mi equipo y yo en ReviveMed estamos trabajando para descubrir

therapeutics for major diseases that metabolites are key drivers for,

tratamientos para enfermedades mayores causadas por metabolitos

como la enfermedad hepática,

like fatty liver disease,

because it is caused by accumulation of fats,

que es causada por la acumulación de grasas,

which are types of metabolites in the liver.

que son tipos de metabolitos que se encuentran en el hígado.

As I mentioned earlier, it's a huge epidemic with no treatment.

Como dije antes, es una epidemia gigante sin tratamiento.

And fatty liver disease is just one example.

Y la enfermedad hepática, es solo un ejemplo.

Moving forward, we are going to tackle hundreds of other diseases

Cambiando de tema, enfrentaremos cientos de otras enfermedades,

with no treatment.

que no tienen tratamiento.

And by collecting more and more data about metabolites

Conforme recolectamos más y más información sobre los metabolitos

and understanding how changes in metabolites

y entendemos cómo los cambios en los metabolitos

leads to developing diseases,

llevan al desarrollo de enfermedades,

our algorithms will get smarter and smarter

nuestros algoritmos se volverán más y más inteligentes

to discover the right therapeutics for the right patients.

para poder descubrir los tratamientos correctos para los pacientes.

And we will get closer to reach our vision

Llegaremos más y más cerca a cumplir nuestra visión

of saving lives with every line of code.

de salvar vidas con cada línea de programación.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)