The medical potential of AI and metabolites | Leila Pirhaji

68,402 views

2019-11-20 ・ TED


New videos

The medical potential of AI and metabolites | Leila Pirhaji

68,402 views ・ 2019-11-20

TED


Norėdami paleisti vaizdo įrašą, dukart spustelėkite žemiau esančius angliškus subtitrus.

Translator: Martyna Rajackaitė Reviewer: Andrius Družinis-Vitkus
00:13
In 2003,
0
13507
1889
2003-iais metais,
00:15
when we sequenced the human genome,
1
15420
2913
kai iššifravome žmogaus genomo seką, galvojome,
00:18
we thought we would have the answer to treat many diseases.
2
18357
3922
jog radome atsakymą, kaip išgydyti daug ligų.
00:22
But the reality is far from that,
3
22974
2657
Tačiau tai toli gražu ne tikrovė.
00:26
because in addition to our genes,
4
26782
1921
Be mūsų genų, didelę reikšmę
00:28
our environment and lifestyle could have a significant role
5
28727
4570
daugumos ligų vystymuisi gali turėti
00:33
in developing many major diseases.
6
33321
2548
aplinka ir gyvenimo būdas.
00:35
One example is fatty liver disease,
7
35893
3580
Pavyzdžiui, kepenų suriebėjimas, tai liga, kuri
00:39
which is affecting over 20 percent of the population globally,
8
39497
4083
kankina 20 procentų žmonių populiacijos globaliai.
00:43
and it has no treatment and leads to liver cancer
9
43604
3034
Ši liga nepagydoma ir sukelia kepenų vėžį
00:46
or liver failure.
10
46662
1423
arba kepenų nepakankamumą.
00:49
So sequencing DNA alone doesn't give us enough information
11
49517
4744
Taigi, vien genomo sekos iššifravimas mums nesuteikia
00:54
to find effective therapeutics.
12
54285
2232
pakankamai informacijos rasti veiksmingą ligos gydymą.
00:56
On the bright side, there are many other molecules in our body.
13
56541
3756
Iš kitos pusės, savo kūne turime daugybę kitų molekulių.
01:00
In fact, there are over 100,000 metabolites.
14
60321
3980
Išties, mūsų kūnuose yra daugiau nei 100 000 metabolitų.
01:04
Metabolites are any molecule that is supersmall in their size.
15
64325
4296
Metabolitai – tai bet kokios labai mažos molekulės.
01:09
Known examples are glucose, fructose, fats, cholesterol --
16
69193
4972
Gerai žinomi pavyzdžiai yra gliukozė, fruktozė, riebalai, cholesterolis –
01:14
things we hear all the time.
17
74189
1510
dalykai, apie kuriuos nuolat girdime.
01:16
Metabolites are involved in our metabolism.
18
76273
2983
Metabolitai dalyvauja mūsų medžiagų apykaitoje.
01:20
They are also downstream of DNA,
19
80066
4028
Jie turi informaciją, susijusią tiek su mūsų genais,
01:24
so they carry information from both our genes as well as lifestyle.
20
84118
5082
tiek su mūsų gyvenimo būdu.
01:29
Understanding metabolites is essential to find treatments for many diseases.
21
89224
5649
Metabolitus suvokti labai svarbu, norint surasti įvairių ligų gydymą.
01:34
I've always wanted to treat patients.
22
94897
2212
Aš visuomet norėjau gydyti pacientus.
01:37
Despite that, 15 years ago, I left medical school,
23
97934
3858
Nepaisant to, prieš 15 metų mečiau medicinos mokslus,
01:41
as I missed mathematics.
24
101816
1965
kadangi pasiilgau matematikos.
01:45
Soon after, I found the coolest thing:
25
105019
2936
Greitai atradau nuostabiausią dalyką:
01:48
I can use mathematics to study medicine.
26
108692
2763
aš galiu naudoti matematiką mokytis medicinos.
01:53
Since then, I've been developing algorithms to analyze biological data.
27
113026
5213
Nuo tada aš kuriu algoritmus analizuoti biologinius duomenis.
01:59
So, it sounded easy:
28
119092
2283
Tai atrodė paprastai:
02:01
let's collect data from all the metabolites in our body,
29
121399
3601
surinkime duomenis iš visų metabolitų, esančių mūsų kūnuose,
sukurkime matematinius modelius, kaip metabolitai kinta susirgus,
02:05
develop mathematical models to describe how they are changed in a disease
30
125024
5128
ir tuomet sutrukdykime tiems pokyčiams, jog išgydytume ligą.
02:10
and intervene in those changes to treat them.
31
130176
2988
02:14
Then I realized why no one has done this before:
32
134488
3472
Tuomet supratau, kodėl niekas anksčiau to nedarė:
02:19
it's extremely difficult.
33
139230
1687
tai nepaprastai sudėtinga.
02:20
(Laughter)
34
140941
1087
(Juokas)
02:22
There are many metabolites in our body.
35
142052
2412
Mūsų kūnuose yra daugybė metabolitų.
02:24
Each one is different from the other one.
36
144783
2500
Jie skiriasi vienas nuo kito.
02:27
For some metabolites, we can measure their molecular mass
37
147307
3728
Mes galime pamatuoti kai kurių metabolitų molekulinę masę,
02:31
using mass spectrometry instruments.
38
151059
2593
naudojant masių spektometrijos prietaisus.
02:33
But because there could be, like, 10 molecules with the exact same mass,
39
153676
4393
Bet net 10 molekulių gali turėti tokią pačią masę,
02:38
we don't know exactly what they are,
40
158093
1807
todėl mes tiksliai nežinome, kas jie yra.
02:39
and if you want to clearly identify all of them,
41
159924
2774
Norint tiksliai juos identifikuoti,
02:42
you have to do more experiments, which could take decades
42
162722
3104
turime daryti daugiau bandymų, kurie gali užtrukti dešimtmečius
02:45
and billions of dollars.
43
165850
1714
ir kainuoti milijardus dolerių.
02:48
So we developed an artificial intelligence, or AI, platform, to do that.
44
168207
5563
Taigi mes sukūrėme dirbtinio intelekto (DI) platformą, galinčią tai padaryti.
02:53
We leveraged the growth of biological data
45
173794
2844
Mes pasinaudojome biologinių duomenų augimu
02:56
and built a database of any existing information about metabolites
46
176662
4424
ir sukūrėme duombazę, turinčią visą dabartinę informaciją apie metabolitus
03:01
and their interactions with other molecules.
47
181110
3128
ir jų sąveiką su kitomis molekulėmis.
03:04
We combined all this data as a meganetwork.
48
184262
3424
Šią informaciją mes sujungėme į didžiulį tinklą.
03:07
Then, from tissues or blood of patients,
49
187710
3396
Tuomet iš paciento audinių ar kraujo
03:11
we measure masses of metabolites
50
191130
2751
mes matuojame metabolitų masę ir randame
03:13
and find the masses that are changed in a disease.
51
193905
3259
tuos metabolitus, kurie dėl ligos yra pasikeitę.
03:17
But, as I mentioned earlier, we don't know exactly what they are.
52
197188
3190
Kaip minėjau anksčiau, mes nežinome, kas jie yra.
03:20
A molecular mass of 180 could be either the glucose, galactose or fructose.
53
200402
5135
180 molekulinį svorį gali sverti gliukozė, galaktozė ir fruktozė.
03:25
They all have the exact same mass
54
205561
2019
Jie visi sveria tiek pat, tik
03:27
but different functions in our body.
55
207604
2087
mūsų kūnuose atlieka skirtingas funkcijas.
03:29
Our AI algorithm considered all these ambiguities.
56
209715
3587
Mūsų DI algoritmas apsvarsto visus šiuos neaiškumus.
03:33
It then mined that meganetwork
57
213326
2736
Tuomet jis atrado tinklą, kuris padėjo sužinoti
03:36
to find how those metabolic masses are connected to each other
58
216086
4353
kaip šios masės yra susijusios viena su kita,
03:40
that result in disease.
59
220463
1958
sukeliant ligą.
03:42
And because of the way they are connected,
60
222445
2238
Dėl šių sąsajų mes gebame
03:44
then we are able to infer what each metabolite mass is,
61
224707
4323
atlikti išvadą, kas iš tiesų yra kiekviena metabolito masė.
03:49
like that 180 could be glucose here,
62
229054
2924
Tas 180 čia gali būti gliukozė.
03:52
and, more importantly, to discover
63
232002
2551
Svarbiausia, dėl to mes galime atrasti
03:54
how changes in glucose and other metabolites
64
234577
3367
kaip pokyčiai gliukozėje ir kituose metabolituose
03:57
lead to a disease.
65
237968
1505
priveda iki ligos.
03:59
This novel understanding of disease mechanisms
66
239497
2995
Šis naujas ligos mechanizmų suvokimas
04:02
then enable us to discover effective therapeutics to target that.
67
242516
4492
leidžia mums atrasti veiksmingą gydymą šioms ligoms.
04:07
So we formed a start-up company to bring this technology to the market
68
247601
3845
Taigi, mes įkūrėme startuolį, kad pristatytume rinkai šias technologijas
04:11
and impact people's lives.
69
251470
1805
ir pagerintume žmonių gyvenimus.
04:13
Now my team and I at ReviveMed are working to discover
70
253722
3545
Mano komanda „ReviveMed“ ir aš dirbame, jog atrastumėme
04:17
therapeutics for major diseases that metabolites are key drivers for,
71
257291
5105
gydymą ligoms, kurių atsiradimui svarbiausią įtaką daro metabolitai,
04:22
like fatty liver disease,
72
262420
1897
pavyzdžiui, kepenų nepakankamumui.
04:24
because it is caused by accumulation of fats,
73
264341
2924
Ši liga yra atsiranda susikaupus riebalams,
04:27
which are types of metabolites in the liver.
74
267289
2473
t. y. tam tikras metabolitų tipas, esantis kepenyse.
04:29
As I mentioned earlier, it's a huge epidemic with no treatment.
75
269786
3940
Kaip minėjau, tai didelė epidemija, kuri nėra pagydoma.
04:33
And fatty liver disease is just one example.
76
273750
2724
Ir tai tik vienas pavyzdys.
04:36
Moving forward, we are going to tackle hundreds of other diseases
77
276498
4178
Judėdami pirmyn mes apimsime šimtus įvairių ligų,
04:40
with no treatment.
78
280700
1493
kurios neturi jokio gydymo.
04:42
And by collecting more and more data about metabolites
79
282217
4554
Renkant vis daugiau ir daugiau informacijos apie metabolitus
04:46
and understanding how changes in metabolites
80
286795
3544
ir suprantant, kaip jų pokyčiai
04:50
leads to developing diseases,
81
290363
2402
veda prie ligų vystymosi,
04:52
our algorithms will get smarter and smarter
82
292789
3489
mūsų algoritmai tobulės ir atras
04:56
to discover the right therapeutics for the right patients.
83
296302
4196
tinkamą gydymą pacientams.
05:00
And we will get closer to reach our vision
84
300522
3770
Mes einame vis arčiau savo tikslo link –
05:04
of saving lives with every line of code.
85
304316
3863
išsaugoti gyvybes su kiekviena kodo eilute.
05:08
Thank you.
86
308203
1321
Ačiū.
05:09
(Applause)
87
309548
3827
(Plojimai)
Apie šią svetainę

Šioje svetainėje rasite "YouTube" vaizdo įrašų, naudingų mokantis anglų kalbos. Pamatysite anglų kalbos pamokas, kurias veda aukščiausio lygio mokytojai iš viso pasaulio. Dukart spustelėkite angliškus subtitrus, rodomus kiekvieno vaizdo įrašo puslapyje, kad iš ten paleistumėte vaizdo įrašą. Subtitrai slenka sinchroniškai su vaizdo įrašo atkūrimu. Jei turite pastabų ar pageidavimų, susisiekite su mumis naudodami šią kontaktinę formą.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7