The medical potential of AI and metabolites | Leila Pirhaji

Translator: Abdullah Seraj Reviewer: Muhammad AQUIB

In 2003,

2003 میں

when we sequenced the human genome,

جب ہم نے انسانی جینوم کو مربوط کیا۔

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

ہم نے سوچا کہ ہمارے پاس بہت ساری بیماریوں کے علاج کا حل ہے۔

But the reality is far from that,

مگر حقیقت کچھ اور ہی ہے،

because in addition to our genes,

کیونکہ ہمارے جينوں کے علاوہ،

our environment and lifestyle could have a significant role

ہمارا ماحول اور طرز زندگی بھی ایک اہم رول ادا کرتے ہیں

in developing many major diseases.

بہت ساری خطرناک بیماریوں کو بڑھانے میں۔

One example is fatty liver disease,

ایک مثال جگر کا چربی دار ہونے کی بیماری ہے۔

which is affecting over 20 percent of the population globally,

جو عالمی طور پر 20 فیصد آبادی کو متاثر کر رہی ہے۔

and it has no treatment and leads to liver cancer

اسکا کوئی علاج نہیں ہے اور یہ جگر کے کینسر کا سبب بنتی ہے۔

or liver failure.

یا جگر کی خرابی کا۔

So sequencing DNA alone doesn't give us enough information

لہذا صرف ڈی این اے کو ہی مربوط کرنے سے ہمیں زیادہ معلومات نہیں ملتیں

to find effective therapeutics.

متاثر کن علاج پانے کے لیے.

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

دوسری جانب ہمارے جسم میں بہت سارے سالمے ہیں۔

In fact, there are over 100,000 metabolites.

حقیقت میں 1000000 سے زائد متحول مادے ہوتے ہیں،

Metabolites are any molecule that is supersmall in their size.

متحول مادے وہ سالمے ہیں جو حجم میں انتہائی چھوٹے ہوتے ہیں۔

گلوکوز، پھلوں کی شکر، چربی، کولیسٹرول اسکی معروف مثالیں ہیں۔۔۔

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

ان کے بارے میں ہم ہمیشہ سنتے رہتے ہیں۔

things we hear all the time.

Metabolites are involved in our metabolism.

متحول مادے ہمارے غذائی تحول میں شامل ہوتے ہیں۔

They are also downstream of DNA,

اور مزید وہ ڈی این اے میں حرکت کرتے ہیں،

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

لہذا وہ معلومات اکٹھا کرتے ہیں ہمارے جین اور اسی طرح طرز زندگی سے۔

Understanding metabolites is essential to find treatments for many diseases.

متحول مادے کو سمجھنا ضروری ہے بہت سی بیماریوں کا علاج پانے کے لیے۔

I've always wanted to treat patients.

میں نے ہمیشہ مریضوں کا علاج کرنا چاہا ہے۔

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

اسکے باوجود ،15 سال پہلے، میں نے طبی اسکول چھوڑ دیا،

as I missed mathematics.

کیونکہ مجھے ریاضی کی ياد كر ستاتی تھی۔

Soon after, I found the coolest thing:

اسکے فورا بعد میں نے انتہائی شاندار چیز دریافت کی:

I can use mathematics to study medicine.

میں طب پڑھنے میں ریاضی کو استعمال کر سکتی ہوں۔

تب سے میں الگورتھم كو ترقی دے رہی ہوں حياتياتی معلومات کا تجزیہ کرنے کے لیے۔

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

یہ آسان معلوم ہوتا ہے۔

So, it sounded easy:

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

چلو اپنے جسم کے تمام متحول مادے سے معلومات اکٹھا کرتے ہیں۔

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

ریاضی کے نمونے بناتے ہیں یہ بتانے کے لیے کہ وہ کیسے بیماری میں تبدیل ہوجاتے ہیں

and intervene in those changes to treat them.

اور ان تبدیلیوں میں دخل دیتے ہیں انکا علاج کرنے کے لیے۔

Then I realized why no one has done this before:

تب میں نے محسوس کیا کہ کیوں اس سے پہلے کسی نے ایسا نہیں کیا۔

یہ انتہائی مشکل ہے۔

it's extremely difficult.

(Laughter)

( قہقہے)

There are many metabolites in our body.

ہمارے جسم میں بہت سے متحول مادے ہیں۔

Each one is different from the other one.

ہر ایک دوسرے سے مختلف ہے۔

For some metabolites, we can measure their molecular mass

كچھ متحول مادے کے سالمی مجموعے کو ہم ناپ سکتے ہیں۔

using mass spectrometry instruments.

طيف پیما آلات کا استعمال کر کے۔

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

مگر ممکن ہے کہ 10 اجزاء ایک ہی کمیت کے ہوں گے۔

we don't know exactly what they are,

ہم نہیں جانتے کہ حقیقتاً وہ کیا ہیں۔

and if you want to clearly identify all of them,

اور اگر آپ واضح طور پر انکی شناخت کرنا چاہتے ہیں۔

you have to do more experiments, which could take decades

تو آپکو مزيد تجربہ کرنا ہوگا جس میں صدیاں لگ سکتی ہیں

and billions of dollars.

اور اربوں ڈالر۔

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

لہذا ہم نے اس کام کو انجام دینے کے لیے ایک مصنوعی و ذکاوتی پلیٹ فارم بنایا

We leveraged the growth of biological data

ہم نے حیاتیاتی معلومات کی ترقی کا استعمال کیا۔

and built a database of any existing information about metabolites

اور متحول مادے کے بارے میں ہر موجود معلومات کا ایک معلوماتی ڈھانچہ بنایا

and their interactions with other molecules.

اور ہر سالمے کا دوسرے سے باہمی تعامل کا۔

We combined all this data as a meganetwork.

ہم نے ہر معلومات کو دوسرے سے ایک عظیم الشان نیٹورک کی طرح جوڑا۔

Then, from tissues or blood of patients,

پھر خليوں یا مریضوں کے خون سے،

we measure masses of metabolites

ہم نے متحول مادے کے مجموعے کا ناپا

and find the masses that are changed in a disease.

اور مجموعوں کو پایا کہ وہ ایک بیماری میں تبدیل ہوگئے ہیں۔

مگر جیسا کہ میں نے پہلے ذکر کیا ہے کہ ہم نہیں جانتے کہ حقیقتاً وہ کیا ہیں۔

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

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

180 کے مجموعے کا ایک سالمی یا تو گلوکوز، گلیکٹوز یا فرکٹوز ہو سکتا ہے۔

They all have the exact same mass

ان تمام کی تعداد ایک ہی ہے۔

but different functions in our body.

مگر انکا عمل ہمارے جسم میں مختلف ہوتا ہے۔

Our AI algorithm considered all these ambiguities.

ہمارے الگورتھم نے ان تمام ابہامات پر غور کیا.

It then mined that meganetwork

اور پھر اس عظیم الشان نیٹورک کی تلاش کی

to find how those metabolic masses are connected to each other

یہ جاننے کے لیے کہ ان متحول مادوں کے مجموعے کس طرح ایک دوسرے سے جڑے ہوئے ہیں۔

that result in disease.

جس سے بیماری پیدا ہوتی ہے۔

And because of the way they are connected,

اور انکے ایک دوسرے سے جڑنے کی وجہ سے

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

ہم استنباط کرنے کے لائق ہیں کہ ہر متحول مادہ کی ماہیت کیا ہے،

like that 180 could be glucose here,

اسی طرح سے 180 یہاں گلوکوز ہوسکتا ہے۔

and, more importantly, to discover

اور زیادہ اہم طور پر یہ انکشاف کرنے کے لیے

how changes in glucose and other metabolites

کہ کیسے گلوکوز اور دوسرے متحول مادوں میں تبدیلیاں

lead to a disease.

بیماری کا سبب بنتی ہیں۔

This novel understanding of disease mechanisms

بیماری کی میکانکیوں کا یہ جدید فہم

then enable us to discover effective therapeutics to target that.

ہمیں متاثر کن علاج کے اکتشاف کے لائق بناتا ہے اس غرض کے لیے۔

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

پہر ہم نے ایک نئی کمپنی کو تشکیل دیا ان ٹیکنالوجی کو مارکٹ میں لانے کے لیے۔

and impact people's lives.

اور لوگوں کی زندگیوں پر اثر ڈالنے کے لیے۔

Now my team and I at ReviveMed are working to discover

اب میں اور میری ٹیم کام کر رہی ہے اکتشاف کرنے کے لیے

therapeutics for major diseases that metabolites are key drivers for,

ان اہم بیماریوں کے علاج کا جن میں متحول مادے کا اہم کردار ہے

like fatty liver disease,

جیسے جگر کا چربی دار ہونے کی بیماری،

because it is caused by accumulation of fats,

کیونکہ یہ چربی کے جمع ہونے کی وجہ سے ہوا ہے،

which are types of metabolites in the liver.

جو کہ جگر میں موجود متحول مادے کی اقسام ہیں۔

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

جیسا کہ میں نے پہلے ہی ذکر کیا ہے، یہ ایک بڑی لاعلاج وبائی بیماریی ہے ۔

And fatty liver disease is just one example.

اور جگر کے چربی دار ہونے کی بیماری صرف ایک مثال ہے۔

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

اب ہم آگے بڑھتے ہیں، ہم اس طرح کی دوسری سینکڑوں بیماریوں کا سامنا کرنے جا رہے ہیں

with no treatment.

بنا کسی علاج کے۔

And by collecting more and more data about metabolites

اور متحول مادوں کے بارے میں زیادہ سے زیادہ معلومات جمع کرکے

and understanding how changes in metabolites

اور سمجھ کر کہ کیسے متحول مادوں میں تبدیلیاں

leads to developing diseases,

بیماریوں کے بڑھنے کا سبب بنتی ہیں،

our algorithms will get smarter and smarter

ہمارا الگورتھم اور زیادہ تیز ہوجائے گا

to discover the right therapeutics for the right patients.

مریضوں کے لیے صحیح علاج کو ڈھونڈنے کے لیے۔

And we will get closer to reach our vision

اور ہم اپنے مقصد کے حصول کے اور قریب ہو جائیں گے

of saving lives with every line of code.

اور وہ ہے زندگیاں بچانا کوڈ کی ہر لائن کے اضافے کے ساتھ۔

Thank you.

(شکریہ)

(Applause)

(تالیاں)