Как клетка распутывает запутанную РНК

 

запутанная днкТранспозоны, попав в РНК, могут запутать ее так, что она станет ни для чего не годной. Но с DHX9 проблема решается просто – он распутывает РНК, так что теперь ее можно пустить в дело.

 

Мобильные генетические элементы могут превратить клеточную РНК в перепутанный клубок, из которого невозможно извлечь никакую информацию – однако у клетки есть специальные белки, которые такой клубок могут легко распутать.

Как известно, лишь небольшая доля нашей ДНК кодирует белки, а основная часть генома как будто и не нужна. Эту якобы ненужную часть в свое время назвали «мусорной» ДНК – в ней видели просто балласт, накопившийся по каким-то причинам за миллионы лет эволюции. Однако сейчас на самом деле так уже никто не думает – в некодирующей ДНК есть масса генетических элементов, которые, пусть и не несут никакой белковой информации, но все же играют в жизни клетки огромную роль.

В «мусорной» ДНК есть довольно много транспозонов – так называют особые последовательности нуклеотидов, которые перепрыгивают из одного места генома в другое. Транспозонов существует несколько разновидностей. Некоторые из них перемещаются с помощью механизма «вырезать и вставить» – транспозон физически уходит из одного места, чтобы вставить себя в другой участок ДНК. Другие поступают иначе, рассеивая свои копии по геному (механизм «копировать и вставить»). Считается, что, по крайней мере, часть транспозонов произошла от вирусов, которые некогда попали в клетку, да так в ней и остались.

 

транспозицииДва механизма транспозиции: первый (сверху) – «вырезать и вставить», второй (снизу) – «скопировать и вставить».

 

В ДНК человека одни из самых многочисленных транспозонов – это Alu-элементы, которые распространяются по механизму «копировать и вставить». Их насчитывается более 1,1 млн копий, что в сумме составляет 10,7% человеческого генома. Большинство из них уже неактивны, то есть уже никуда не «прыгают», однако те, что еще работают, могут доставить большие неприятности.

Легко понять, что если транспозон попадет в какой-нибудь важный ген, то он его просто испортит – и действительно, Alu-элементы могут стать причиной таких заболеваний, как гемофилия, рак молочной железы и некоторых других. С другой стороны, известно, что те же Alu-элементы бывают полезны с эволюционной точки зрения. Их последовательности часто встают рядом, так что между одним транспозоном и другим оказывается какой-то ген или несколько генов.

Фокус тут в том, что такие стоящие рядом транспозоны при самокопировании захватывают и то, что находится между ними. В результате в геноме появляется лишняя копия какого-то гена, которая может свободно меняться, пока «исходник» продолжает выполнять необходимые для организма функции.

Считается, что именно благодаря Alu-элементам у некоторых обезьян – в том числе и у тех, которые были предками человека – заново появилось прежде утраченное трехцветное зрение, то есть способность видеть синий, красный и зеленый. В какой-то момент транспозоны в геноме приматов сделали копию гена фоточувствительного белка опсина, и эта копия впоследствии «освоила» третий цвет. (Другой характерный пример, о котором мы писали два года назад – как транспозоны научили млекопитающих беременности.)

То есть активные транспозоны могут быть как хорошими (помогая биологическому виду обзавестись новыми удачными свойствами), так и плохими (становясь причиной опасных мутаций). Однако как с активными, так и со спящими прыгающими последовательностями может возникнуть одна существенная проблема. Напомним, что ДНК сама по себе только хранит информацию, а чтобы эта информация заработала, нужна молекула-посредник – РНК.

На разных участках ДНК синтезируются сравнительно короткие РНК, которые служат шаблоном для сборки белковых молекул. Из-за огромного количества Alu-элементов в геноме часто бывает так, что РНК, скопированная с ДНК, кроме собственно информационной нуклеотидной последовательности, несет на себе еще и последовательности транспозонов. Эти последовательности транспозонов не обязательно портят смысл главного сообщения, они могут находиться, например, по бокам от него, или в бессмысленных промежутках между смысловыми кусками.

Однако проблема в том, что нуклеотидные последовательности Alu-элементов легко слипаются друг с другом. В результате РНК из более-менее ровной, хорошо читаемой «нитки» превращается в нечитаемый ком – молекулярные машины, которые готовят РНК к синтезу белка и которые сами синтезируют белок, просто не могут работать с такой перепутанной структурой.

Но у клетки, конечно, есть инструменты и на такой случай. Исследователи из Института иммунобиологии и эпигенетики Общества Макса Планка пишут в своей статье в Nature про белок DHX9. Это хеликаза, то есть фермент, занимающийся распутыванием нуклеиновых кислот; хеликаз есть много, одни из них специализируются на ДНК, другие – на РНК, и DHX9 принадлежит как раз к тем, кто работает с РНК. Если DHX9 выключить, то в клетке станут накапливаться те самые нечитаемые комки РНК, и начнется нехватка тех белков, информация о которых содержится в запутанных РНК.

DHX9 целенаправленно узнает Alu-элементы в РНК и распутывает их. Но если бы хеликаза работала в одиночку, то, наверно, это было бы не так уж и продуктивно. У DHX9 есть, по меньшей мере, один помощник: особый белок, который редактирует РНК – иными словами, он химически модифицирует нуклеотиды, которые входят в Alu-последовательность, и после такой редактуры Alu-элементы становятся безопасны.

Конечно, тут само собой возникает предложение вообще избавиться от Alu-элементов прямо в ДНК – что было бы более эффективно, чем следить за постоянно синтезирующимися РНК и расплетать те, которые оказались запутанными. Однако либо такой молекулярный аппарат создать слишком сложно, либо же такие транспозоны, несмотря на все хлопоты, с ними связанные, представляют важный источник генетической изменчивости, от которого с эволюционной точки зрения было бы глупо отказываться.

Разумеется, это далеко не единственная молекулярная уловка, которую нашим клеткам пришлось выдумать в связи с транспозонами. Для примера – какое-то время назад мы рассказывали о том, что в геноме приматов есть более полутора сотен белков, чья задача – по крайней мере, раньше – состояла в том, чтобы держать орду транспозонов под контролем.

 

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru) Автор: Кирилл Стасевич

Руководство к действию для активиста по радикальному продлению жизни

 

Смерть может не спешить.Смерть может не спешить.

 

Сегодня радикальное продление жизни (РПЖ) представляется многим весьма противоречивым проектом. Любая жизнь всегда заканчивалась смертью, мы к этому привыкли и не можем представить иной сценарий. Идея вечной жизни звучит как сумасбродство. Да и проблема перенаселения планеты будет более актуальна, если мы «победим» смерть. Однако продление здоровой жизни на несколько десятков лет, если задуматься, не настолько невозможно, каким представляется на первый взгляд, и является, в сущности, моральным. Если вы тоже так считаете, вам будут интересны изложенные ниже идеи. Если же нет, у вас есть возможность изменить мнение.

 

Как вообще можно продлить жизнь и что такое старение?[1]

 

Для начала — небольшой ликбез о том, что такое старение. За последние десятилетия во многом изменился взгляд на это явление, многие его стали рассматривать не как социальную норму, а как что-то выходящее за рамки обычного. Известно, что социальные интерпретации здоровья (как и любого другого социального феномена) варьируются. Например, как показал Фуко, сумасшествие долгое время рассматривалось в религиозном контексте. В определённый момент этот контекст изменился на медицинский, и душевные болезни стали лечить. Кажется, со старостью нас вскоре ждёт похожий сдвиг парадигм.

Болезнь — это нарушение нормальной жизнедеятельности организма, обусловленное функциональными и (или) морфологическими (структурными) изменениями, наступающими в результате воздействия эндогенных и (или) экзогенных, факторов (Всемирная организация здравоохранения).

Видно, что в итоге понимание болезни, следующее из этого определения, сильно зависит от того, что мы понимаем под нормальной жизнедеятельностью организма. Если мы считаем, что нормальный здоровый организм — это такой, в котором обнаруживается не более определённого количества липофусцина (клеточного «мусора»), то человек за сорок уже не будет считаться здоровым, так как с возрастом этот «мусор» накапливается. К счастью, учёные работают над возможными терапиями по избавлению от липофусцина. Когда с липофусцином научатся бороться и такая регенеративная терапия станет нормой, изменится и понимание «здорового организма». С амилоидными пептидами, скопление которых в мозге вызывает болезнь Альцгеймера, такой переход уже практикуется — деменции уже считаются болезнью, а не просто старческим маразмом. Перечисленные выше признаки старения — не единственные, известные науке. Кроме этого есть генетические мутации, приобретаемые за время жизни и провоцирующие «некорректное» поведение клеток (и, в том числе, появление злокачественных новообразований); также тимус в процессе старения уменьшается в размере и производит меньше T-клеток, что ведёт к разрастанию жировых клеток и коллагенов; плюс со временем некоторые клетки перестают делиться, то есть ткани перестают обновляться; происходят вредоносные митохондриальные мутации и т. д. Как видно, старение можно разделить на множество биологических процессов, с которыми можно бороться медицинскими методами[2].

Главный «идеолог» антистарения/омоложения — Обри Ди Грей (Aubrey David Nicholas Jasper de Grey), книга которого «Отменить старение» (Ending Aging), кстати, была переведена на русский. У него есть своя программа по преодолению старения, в которой он предлагает бороться с каждым проявлением старости по отдельности, и его лаборатории работают над разработкой регенеративных терапий (среди которых, например, интервенции стволовыми клетками и применение всяческих геропротекторов[3]). Обри (и его SENS — Strategies for Engineered Negligible Senescence, Стратегии для инженерии незначительного старения) сотрудничает с разными институтами и клиниками, среди которых, например, Buck Institute on research on ageing[4], Университет Техаса и др.

Есть несколько принципиально иных подходов к старению. Например, можно его рассматривать не как на болезнь, а как генетическое несовершенство вида homo sapiens. Тогда это несовершенство можно будет исправить с помощью генной терапии. Лиз Пэрриш (Elizabeth Parrish, BioViva) предлагает изменить ген, ответственный за теломеры. Дело в том, что каждое деление клетки вызывает укорочение теломер, то есть, чем старше мы становимся, тем наши теломеры короче. Несмотря на запрет экспериментов на людях, Лиз на себе опробовала свою терапию, однако результатов ещё нет, так как эффективность можно оценить только методом продолжительного наблюдения[5].

Ещё одно принципиально отличное направление радикального продления жизни — слияние компьютера и человека. Когда искусственный интеллект достигнет человеческого уровня, можно будет загрузить сознание в машину и таким образом обеспечить бессмертие человеку, считает Мартин Ротблатт (Martine Rothblatt). Критика такого подхода заключается в том, что на данный момент мы не можем дать определение сознанию, то есть, непонятно, что именно загружать в суперкомпьютер.

В целом, очень хорошо, что такие инициативы существуют. Однако так как вся задумка с «отменой старения» очень противоречива, она получает разные отзывы от обывателей, у которых могут быть разные мотивации для того, чтобы быть «за» или «против». Поэтому важно учитывать эти мотивации в программе привлечения новых сторонников и развивать программу агитации. Почему — я отвечу далее в тексте.

 

Сторонники и… другие сторонники

 

Многие верят, что главная задача в деле антистарения — убедить широкую публику в том, что «не-старение» — это морально и хорошо. За этим утверждением стоит очень простая этическая логика: если жизнь — одна из наивысших ценностей, а отсутствие в жизни страданий и болезней — это другая ценность, то продление жизни путём устранения болезней (в частности, возникающих из-за старения) — это так же морально, как и уход за пожилыми или забота о детях. В конечном итоге задача сторонников longevity (долголетия) — улучшить качество жизни, тем самым увеличив её продолжительность.

Кит Комито (Keith Comito), президент краудфандинга для проектов по радикальному продлению жизни lifespan.io, утверждает, что, чтобы избежать проблем в будущем, необходимо заинтересовать максимально разнообразные аудитории, не наживать себе врагов. Иначе возможно повторение сценария с ГМО[6], а именно — группа людей может начать воспринимать РПЖ, по аналогии с распространённым ошибочным восприятием ГМО, как что-то опасное, такое, что может дать непредсказуемые результаты в конце концов.

Поэтому необходимо выяснить, как можно заинтересовать не только технически подкованную публику, но также и любителей «органической» пищи, адептов йоги и эзотерики, простых домохозяек и прочих обывателей. Для этого в любом рассказе о продлении жизни, нацеленном на убеждение людей, сообщение должно быть сформулировано следующим образом: РПЖ избавит нас от страданий, вызванных разными болезнями, устранив их причины; такая идеология ложно названа ТРАНСгуманизмом (само слово «трансгуманизм» притягивает определённую аудиторию и отталкивает другую), она по своей сущности гуманна, и главный её стержень — это не страх смерти, а любовь к жизни.

Часто утверждают, что религиозным людям всегда будут чужды ценности трансгуманизма. Напротив, Михаил Степанцов в своей статье для XX2 века показывает, что не все религиозные люди, и более того — не все религиозные деятели, являются противниками радикального продления жизни. Хотя большинство из них, конечно, не будут рьяными сторонниками. В исследовании Скотта Баллингера (Scott Ballinger) и коллег, проведённом в Христианском университете в США в 2015 году, показано, что чем сильнее вера студента в бога и загробную жизнь, тем отрицательнее он будет относиться к продлению жизни. Несмотря на это, авторы советуют проводить широкое информирование среди религиозной публики, при этом эксплуатировать определённые религиозные ценности, которые могут мотивировать таких людей к сотрудничеству. Среди подобных ценностей «служение богу», которое может проявляться в стремлении улучшить медицинскую помощь, помочь избавить людей от болезней и страданий.

 

Зачем «нам» нужны сторонники?

 

Понятно, что когда «мы» справимся с раком, все сами станут на «нашу сторону». Почему бы просто не забыть про людей и не заняться исследованиями в лабораториях? Зачем вообще привлекать обывателей, рассказывать им, что старение — это болезнь, что современные технологии могут продлить здоровую жизнь и это этично и хорошо? Ответ простой: любой технологии, чтобы получить широкое применение, необходима законодательная поддержка, а для этого необходимо сильное низовое движение. Когда будет такое движение, говорит Кит, тогда возможны изменения в законодательстве (в частности, в области здравоохранения) и тогда не придётся искать инвесторов, потому что государство будет выделять часть денег на соответствующие исследования.

В данный момент привлечение денег для исследований — одна из фоновых задач. Среди инвесторов — такие авторитетные фигуры как Петер Тиль (Peter Thiel), сооснователь системы PayPal, Билл Марис (Bill Maris), президент Google Ventures, Артур Левинсон (Arthur Levinson), CEO Calico LLC, и другие. Из фондов можно назвать lifespan.io (краудфандинг исследований в области замедления старения) и Фонд мыши Мафусаила (https://mfoundation.org/). Однако новые исследования всегда требуют новых вложений, и хотелось бы, чтобы мы все стали акционерами проекта по продлению жизни.

 

Стратегии «агитации»

 

1. Играть на когнитивных искажениях

 

Стратегии «агитации» могут основываться на типичных когнитивных искажениях, свойственных большинству. Например, известно, что люди склонны больше думать о ближайшей жизни, чем об отдалённом будущем, поэтому им может быть безразлична инициатива по радикальному продлению жизни. В этом случае можно рассказать человеку о его «настоящих» интересах, прибегнув к методу индукции. Сначала нужно спросить, хочет ли он (будучи абсолютно здоровым) жить завтра. Ответ будет в большинстве случаев утвердительным. Следующий вопрос должен быть такой: «Допустим, тебе 150 лет, но твоё здоровье находится все в том же состоянии, что и сейчас, захотел бы ты прожить ещё один день?» При такой постановке вопроса довольно соблазнительно ответить «да».

Другое когнитивное искажение, которое отмечает Кит Комито: люди склонны проявлять эмпатию скорее к определённым личностям, нежели к «миллиону голодных детей». В прошлом столетии такая болезнь как рак «замалчивалась» до тех пор, пока не вышла кампании помощи одному ребёнку, который был болен раком. В 1948 году в телешоу этот ребёнок обратился к широкой публике с просьбой собрать ему денег на телевизор, чтобы он мог смотреть бейсбол. Деньги собрали не только на телевизор, но также и на масштабную кампанию по борьбе с раком у детей (The Jimmy Fund). Таким образом на рак обратили внимание, и позже, в 1971 году, под влиянием популярности кампании, президент Никсон «объявил войну раку», сделав поправку к национальному акту о здравоохранении. Так и со старением, говорит Кит, если сейчас оно воспринимается как что-то, с чем мы не можем справиться (то есть, как что-то естественное), эту парадигму можно изменить через персонализированный призыв к борьбе с ним.

Другой вопрос: где обо всём этом рассказывать? Кит говорит, что может быть полезно сотрудничество с известными блогерами и «ютюберами», так как для распространения осведомлённости нужно создавать такую информацию, которую можно «ретвитнуть» и «перепостить». Также можно (и нужно) организовывать публичные мероприятия, привлекать к кампании знаменитостей.

 

2. Маркетинг

 

Замедление старения может быть интересно не только активистам и исследовательским институтам, но и, например, компаниям, которые производят косметику, может быть выгодно сделать совместный с трансгуманистами рекламный ход, так как молодость является необходимой чертой стереотипно красивого тела, а трансгуманисты стремятся продлить физическую молодость. Таким образом можно сделать маркетинговую кампанию, которая будет нацелена на аудиторию, отличную от гиков и технофилов.

Интересно, что уже существует спекуляция на термине «longevity» (долголетие), который выступает в одном ряду с негенно-модифицированностью. Продукты питания и пищевые добавки продвигаются как увеличивающие продолжительность жизни (см. например, Longevity Warehouse («склад долголетия»), который продаёт «продлевающий жизнь» кофе и «продлевающий жизнь» шампунь, или, например, lifeextension.com (life extension — продление жизни), где предлагается купить супербиокуркумин за тридцать долларов (то есть несколько капсул с обыкновенной специей куркумой, десятиграммовый пакетик которой стоит в гастрономе сорок рублей). Такие спекуляции могут пойти на пользу распространению популярности РПЖ среди «экологически-ориентированной» аудитории, однако могут послужить и антирекламой.

 

Опять про неравенство и экологию

 

Кит Комито считает, что результаты исследований должны быть обнародованы, публика должна быть осведомлена о возможностях долгой и здоровой жизни. Однако для «демократизации» РПЖ одного этого недостаточно, так как для большинства многие технологии будут недоступны. Может быть, они станут доступны на следующей стадии развития, до этого же будет существовать социально-имущественный разрыв. По оптимистическим прогнозам Кита, через сто лет каждый сможет приобрести себе набор инструментов для изменения собственного генетического кода или для создания собственного «Монсанто» (но мне такое видение будущего кажется слишком оптимистическим). Важно, чтобы принимались меры, чтобы со временем не только богатые белые мужчины имели доступ к регенеративной медицине, но и, для начала, хотя бы средний класс (или то, во что он превратится). Кроме этого, важно заранее предусмотреть, какие экологические проблемы возникнут, когда (и если) население планеты существенно увеличится. Точно знать мы не можем, случится это или нет, существуют противоположные точки зрения[7], однако учитывать такую возможность следует.

В любом случае, прогресс не остановить, поэтому лучше взять его в свои руки, т. е. обеспечить безопасность и справедливость применения технологий РПЖ.


Примечания

1 Я не ставлю здесь задачу подробно описать каждую технологию и подход, а скорее хочу дать краткий обзор и снабдить читателя ссылками.

2 Подробнее про старение можно почитать у Юрия Дейгина https://medium.com/@yurideigin.

3 Доказанных геропротекторов на данный момент не существует, однако некоторые уже известные лекарственные препараты (метформин, рапамицин и др.) показали определённый геропротекторный потенциал в испытаниях на животных.

4 Список запатентованных технологий этого института — http://www.buckinstitute.org/technology-transfer-patented-technologies.

5 Не она одна решила опробовать на себе свой собственный метод лечения генной терапией — микробиолог Брайан Хенли (Brian Hanley) также решил экспериментировать на себе: http://www.rbc.ru/magazine/2017/03/58a2e6d59a7947f16a268213.

6 Следует заметить, что многие противники ГМО являются противниками не технологии per se, но монополистов-капиталистов в лице фирмы Monsanto.

7 Демографы Наталья и Леонид Гавриловы утверждают, что население может даже уменьшиться (вследствие уменьшения репродуктивной активности). В противоположность этому, исследователь Barry Hughes и его коллеги считают, что население планеты возрастёт.

 Ссылки на источники к материалу ищите в оригинале статьи.

 

23.03.2017 Источник: 22century.ru

Искусственный интеллект в медицине

 

Искусственный интеллект спешит на помощь.Искусственный интеллект спешит на помощь.

 

Искусственный интеллект в тренде. Он уже рисует картины, водит автомобиль и отвечает на звонки в организациях. Всё шире применяется он и в медицине, причём показывает высокую эффективность. И покажет ещё бо́льшую, если привлечь простых людей к сбору данных и изменить законодательство. Правда, некоторые связанные с его внедрением проблемы в рамках текущей мировой политэкономической ситуации кажутся неразрешимыми.

Медицина, ориентировавшаяся ранее, в основном, на лечение острых заболеваний, теперь больше внимания уделяет недугам хроническим, многие из которых не так давно и болезнями не считались. Врачи сталкиваются с необходимостью лечить ожирение, депрессии, болезни пожилого возраста. Диабет, сердечная недостаточность, аутоиммунные расстройства всё чаще диагностируются вне фазы обострения, на самых ранних стадиях, причём речь всё чаще идёт не только о поддерживающей терапии, но о возможности полностью излечить, исправить эти системные сбои организма. Развивается превентивная медицина, позволяющая распознать предрасположенность к определённым типам заболеваний ещё до их проявления и принять меры. Быстро растут объёмы медицинских данных, и мы начинаем понимать, что от скорости и качества их анализа зависят наше здоровье и качество жизни. И что всё это — работа для искусственного интеллекта.

 

Что такое искусственный интеллект

 

Здесь под искусственным интеллектом (ИИ) мы будем понимать способность машины имитировать умное поведение людей, то есть — умение ориентироваться в меняющемся контексте и принимать с учётом этих изменений оптимальные, позволяющие достичь цели решения.

Сегодня масштабно используются две технологии ИИ — экспертные системы и нейронные сети. В то время как экспертные системы отживают свой век, нейронные сети (НС) завоевали рынок благодаря способности учиться.

Выделяют несколько видов ИИ:

  1. Узкий ИИ (narrow AI) — спроектирован, чтобы решать определённую задачу;
  2. Общий ИИ (general AI, AGI) — сможет решать любые задачи, с которыми справится человек;
  3. Superintelligence — будет опережать человека по сложности решаемых задач.

В данной статье под ИИ я буду подразумевать «узкий ИИ», реализованный на базе нейронных сетей. Механизм работы последних был вдохновлён биологическими нейронными сетями. В компьютерном виде НС представляют граф с тремя или более слоями нейронов, соединённых в слоях тем или иным образом. У соединений есть веса, играющие важную роль в обучении НС.

Примитивно обучение нейронных сетей можно представить так: на входные нейроны подаются данные, дальше они обрабатываются нейронами на внутреннем слое, и на выходных нейронах получаются некоторые значения. Если полученные значения нас не устраивают, мы меняем веса соединений в нейронной сети и заново её учим (подробнее об этом можно почитать в книге Дэвида Криселя (David Kriesel) A Brief Introduction to Neural Networks). Чем больше релевантных данных подаётся на входные нейроны, тем релевантнее выходит и результат работы сети.

 

Схема нейронной сети

 

Что необходимо сделать прямо сейчас?

Тонны медицинских карт пылятся на полках больниц и поликлиник. Между тем, если на их материале обучить нейронные сети, системы искусственного интеллекта многим спасли бы жизни и уменьшили затраты на лечение. Однако открыть сведения об истории болезней — смелый шаг, и многие ему воспротивятся, полагая, что их личные данные могут быть использованы им во вред. Открытие данных должно происходить с соблюдением множества условий и сопровождаться подписанием различного рода соглашений, гарантирующих (возможно, при участии государств) использование строго по назначению. Но, так или иначе, сделать медкарты доступными для нейронных сетей — необходимо: сегодня «тренировочные сеты» информации — узкое место ИИ в медицине.

 

Что может ИИ в медицине?

Диагност и ассистент лечащего врача

Врачу бывает сложно верно диагностировать заболевание, особенно если у него не слишком много практики или конкретный случай далёк от его профессионального опыта. Тут на помощь может прийти искусственный интеллект, имеющий доступ к базам с тысячами и миллионами историй болезни (и другой упорядоченной информацией). С помощью алгоритмов машинного обучения он классифицирует конкретный кейс, быстро просканирует вышедшую за определённый интервал времени научную литературу по нужной теме, изучит имеющиеся в доступе похожие случаи и предложит план лечения. Более того, ИИ сможет обеспечить индивидуализированный подход, приняв во внимание сведения о генетических особенностях пациента, паттернах движения, собранных его носимыми устройствами, предыдущей истории болезней — всём анамнезе жизни. ИИ вероятно (по крайней мере, на текущем этапе развития технологий) — не заменит врача, но может стать — уже стал — полезным инструментом, помощником в деле диагностики и лечения.

Приведу некоторые примеры.

IBM Watson for Oncology. IBM Watson — суперкомпьютер, умеющий отвечать на вопросы, сформулированные на естественном языке (то есть не на языке программирования). У него есть доступ к различным источникам данных: энциклопедиям, базам научных статей, антологиям знаний. Благодаря огромным вычислительным мощностям, обработав источники, он выдаёт максимально точный ответ на заданный вопрос.

IBM Watson for Oncology — программа применения мощностей IBM Watson для определения оптимальной доказательной основанной на данных стратегии лечения рака. Перед запуском этой программы в Watson для обучения были загружены сотни тысяч медицинских документов, в том числе 25 тысяч историй болезни, более 300 медицинских журналов и более 200 учебников, всего около 15 млн страниц текста. В 2011 году было объявлено о совместном исследовательском проекте IBM и Nuance Communications, результатом которого должен был стать коммерческий продукт для клинического применения в области принятия врачебных решений. В подготовке к клинической практике суперкомпьютеру помогали исследователи-клиницисты из Колумбийского университета (Columbia University) и Университета Мэриленда в Балтиморе (University of Maryland, Baltimore).

С 2013 года IBM Watson используется в Мемориальном онкологическом центре им. Слоуна-Кеттеринга в Нью-Йорке (Memorial Sloan Kettering Cancer Center, MSK) для помощи в принятии управляющих решений (Utilization management) при лечении больных раком лёгких и уходе за ними. Разумеется, его база постоянно пополняется новыми историями болезни.

В том же году IBM и Онкологический центр им. М. Д. Андерсона (University of Texas MD Anderson Cancer Center) запустили пилотный проект «миссии по искоренению рака». Однако вскоре было объявлено, что проект (на который на тот момент уже было потрачено 62 млн долларов) не оправдал ожиданий и будет отложен.

В июле 2016 года программа IBM Watson for Oncology была запущена в коммерческую эксплуатацию на базе Manipal Hospitals (ведущая сеть больниц в Индии) — для помощи врачам и пациентам в определении персонализированных методик борьбы с раком. Также сеть Manipal Hospitals предлагает онкологическим больным узнать «мнение Ватсона» онлайн, на своём веб-сайте.

В феврале этого года Медицинский центр Джупитера (Jupiter Medical Center), Джупитер-Айленд, Флорида, США, также объявил о начале использования IBM Watson for Oncology. В пресс-релизе, посвящённом запуску программы, сообщалось, что «Ватсон» уже способен оказывать действенную помощь клиницистам в разработке планов лечения рака груди, лёгких, толстой кишки, шейки матки, яичников и желудка. До конца года IBM и MSK планируют обучить IBM Watson for Oncology лечению ещё 9 типов рака, покрыв тем самым потенциально 80% заболеваемости раком в мире.

IBM Medical Sieve (проект в стадии разработки). Чтобы оценить результаты МРТ, рентген-снимков, кардиограмм, врачу в среднем нужно потратить значительно больше времени на изучение картинки, чем системе машинного обучения. При этом точность компьютерного анализа в среднем выше, что позволит выявить дефекты и образования, которые врач может и пропустить. Особенно под конец смены, когда медики устают и теряют концентрацию. Более того, за счёт уменьшения количества времени на распознавание и обработку данных, может быть обслужено больше пациентов.
Google DeepMind Health — подпроект Google DeepMind, применяющий технологии ИИ к медицине. В даннsй момент известно о сотрудничестве DM Health и лондонской больницей «Мурфилдс Ай» (Moorfields Eye Hospital): тысячи анонимных глазных снимков будут проанализированы с целью найти первичные симптомы слепоты. Также, в сотрудничестве с больницей Университетского колледжа Лондона (University College London Hospital), ИИ будет задействован в проекте по разработке алгоритма, который сможет автоматически различать здоровые и раковые ткани в области головы и шеи.
NeuroLex.co. Люди, когда говорят, сообщают значение произносимого не только словами, но и интонацией, промежутками между словами, скоростью и громкостью речи. Из психиатрической практики известно, что психические расстройства обычно сопровождаются определёнными речевыми изменениями. Поэтому можно научить нейронные сети расставлять соответствия между речевыми паттернами и диагнозами (на основе уже имеющейся клинической практики), таким образом сделать процесс установления диагноза более быстрым и точным.

Не следует путать NeuroLex.co и NeuroLex.org — wiki-проект по составлению актуального динамического лексикона нейронауки.

Face2Gene — программа, позволяющая диагностировать по фото многие генетические заболевания (в основном, у детей). Целевая аудитория — практикующие врачи и исследователи. Подробнее см. в нашем материале «Диагностирование генетических болезней по фото».
Human Diagnosis project (Human Dx) — амбициозная инициатива молодых врачей из Сан-Франциско, сочетающая, по их словам, «усилия коллективного разума» и машинное обучение. На сайте Human Dx утверждается, что это «крупнейший проект в мире по числу участвующих авторов-клиницистов». Предполагается, что здесь будут собраны описания симптомов, результаты медосмотров, личные и семейные медицинские истории, показания диагностических приборов и носимых устройств, результаты лабораторных исследований, медицинские визуализации, генетические и эпигенетические данные, научные публикации в области биомедицинских наук, медицинская статистика и т. п. На основе всего этого будет разработана фундаментальная структура данных, к которой сможет обращаться любой врач, пациент, исследователь, вообще любые люди, организации, устройства или приложения. Краткосрочная цель проекта — оказывать помощь в своевременной и верной диагностике заболеваний и назначении лечения, а также в медицинском образовании. Долгосрочная — радикально изменить в лучшую сторону стоимость, доступность и эффективность медицинской помощи во всём мире. Конечной цели у проекта нет. Предполагается, что он будет аккумулировать, систематизировать и стараться делать максимально доступными и легко применимыми все возможные медицинские данные до тех пор, пока у участников будут для этого средства и силы.

Это на словах. На деле, информацию в проект сейчас поставляют, по словам руководителя стартапа Джея Комарнери (Jay Komarneni), «тысячи врачей» из 400 учреждений в 60 странах. Это значит, что их может быть, например, две тысячи (или пять тысяч: именно такое число фигурирует в публикации 19 марта на сайте Американской медицинской ассоциации). Немало, но явно недостаточно, чтобы переломить ситуацию в мировой медицине. Якобы в базе проекта есть уже «сотни тысяч» описанных случаев, но и этого мало для функциональной классификации всех известных медицине диагнозов.

Не очень понятно, проводится ли уже на полученных данных обучение некоего ИИ или это тоже только в планах. Что точно есть, так это мобильное приложение, с помощью которого врачи-волонтёры могут отправлять информацию на серверы проекта. Основатели надеются в ближайшем будущем привлечь в свои ряды не менее ста тысяч волонтёров. И у них, видимо, есть на то основания: Human Dx финансируют сразу пять венчурных фирм. Одна из них, описывая вкратце политику инвестирования, сообщает, что вкладывает в компанию на всём этапе её развития от 50 до 100 млн долларов. На сайте другой написано, что она не даёт благотворительных грантов. То есть, «бизнес-ангелы» в Human Dx не только прилично вложились, но и, похоже, ожидают от него прибыли, а значит и развития, видят потенциал.

15 февраля этого года Human Diagnosis project был объявлен полуфиналистом конкурса Фонда Макартуров 100&Change. Всего полуфиналистов восемь. Победитель будет назван в сентябре и получит 100 млн долларов. Хочется верить, что если эти деньги попадут в руки Human Dx, они приблизят день, когда медицина в мире станет доступнее и эффективнее.

А пока Human Dx пытается делать полезное теми средствами, которые у него уже есть: каждое утро проект рассылает в сотни клиник так называемый «ежеутренний кейс» — описание случаев неочевидной диагностики из присланных волонтёрами. Также ссылки на кейсы регулярно выкладываются в твиттере проекта. Правда, сами кейсы доступны только зарегистрированным на сайте врачам.

 

ИИ-программы, обеспечивающие условия «домашнего стационара»

 

Как я уже говорила, в настоящее время фокус лечения сместился с острых заболеваний (распространённость которых, благодаря прогрессу в медицине за последнее столетие, удалось значительно сократить) на хронические. И «хроническим» больным необходимо быть постоянно осведомлёнными о состоянии собственного здоровья. Им на помощь приходят носимые устройства (wearables), которые позволяют мониторить пульс, давление, дыхание и другие показатели здоровья. Согласно полученной информации эти устройства извещают владельцев о действиях, которые необходимо совершить в данный момент (принять лекарство, изменить тип физической активности и т. д.). Показатели, снимаемые этими приборами, могут передаваться через смартфон непосредственно врачу, чтобы тот всегда «держал руку на пульсе» и мог давать рекомендации по ходу изменения показателей. Простейшие советы могут быть «зашиты» непосредственно в приложения и реагировать на получаемые данные автономно и быстро. Но главное — с помощью таких носимых устройств и мобильных приложений как раз и можно собирать массивы данных, по мере роста которых будет расти и качество работы обучающегося на них ИИ.

Sense.ly (iOS, Android) — это «приложение-медсестра». На экране телефона — анимированное изображение медсестры, она спрашивает, как вы сегодня себя чувствовали сегодня, хорошо ли спали, в норме ли давление, нет ли жалоб. Отвечать можно вслух — ИИ распознаёт речь и сразу же отправляет информацию лечащему врачу. Если в вашем ответе есть триггеры, соответствующие тем или иным симптомам, на экран будет выведена краткая справка по ним, после чего «сестра» напомнит о приёме лекарств или процедурах или поинтересуется, не хотите ли вы связаться с врачом. Если хотите, приложение немедленно соединит вас по видеосвязи.

 

 

 
AiCure (iOS, Android) — нужно сфотографировать приём таблетки; приложение визуально распознает тип лекарства, определит время приёма и отправит эту информацию врачу. Задача приложения — обеспечить регулярность приёма лекарств.
Babylon Health (iOS, Android) — мобильное приложение, позволяющее из любой точки Земного шара, в любой день и любое время суток получить онлайн-консультацию британского или ирландского врача с врачебным стажем не менее 10 лет. На английском, разумеется. Вы спросите: при чём тут искусственный интеллект? При том, что перед консультацией можно пройти, здесь же, в приложении, нехитрый тест, а также загрузить параметры ежедневной активности, в т. ч. непосредственно с различных носимых устройств. Система проанализирует данные и выдаст вам предварительный диагноз, а врача порекомендует, уже опираясь на него. Если верить разработчикам, практика показывает, что предварительные диагнозы Babylon Health уже сейчас ставит не хуже опытного терапевта.

К сожалению, некоторые из перечисленных выше приложений (такие как AiCure или Sense.ly) приспособлены для работы с медициной «западного типа», то есть системой, где у пациента есть постоянный лечащий врач (general practitioner, GP), которому есть дело до состояния здоровья пациента. В России и других странах, где массовая медицина построена на других основаниях, они едва ли применимы. С другой стороны, приложения для диагностики заболеваний как раз могут сильно пригодиться и российским участковым, и врачам, работающим в африканской глубинке, где перед ними проходят тысячи пациентов, постоянно новых, с незнакомыми симптомами, и где нет даже нормальной лаборатории, чтобы сделать анализы.

 

ИИ в научных разработках в области медицины

 

Помимо клинической практики, ИИ находит применение в проведении биомедицинских исследований. Например, система машинного обучения может использоваться для проверки совместимости лекарств или для анализа генетического кода (да для чего угодно, на самом деле — для любых задач, требующих глубокого обучения, поиска корреляций в больших данных, визуального и аудиального распознавания и т. п.).

Deep Genomics — это проект системы, которая позволит изучить, предсказывать и интерпретировать, как генетические вариации изменяют важные клеточные процессы, такие как транскрипция, сплайсинг и др. Изменение в этих процессах может вести к болезням, а соответственно знание причины болезни может сделать терапию более эффективной.

 

Барьеры

 

К сожалению, очень часто люди не готовы брать на вооружение новые технологии. Как и вокруг любой инновации, вокруг ИИ в медицине бытует множество как предрассудков, так и обоснованных опасений.

 

Боязнь восстания машин

 

Известный страх — вера в то, что ИИ — это сверхинтеллектуальный робот, который может стать угрозой человечеству (стереотип, навязанный, в основном, популярным кинематографом). Слыша выражение «искусственный интеллект», люди вспоминают SkyNet из «Терминатора», пугаются и выступают против.

Чиновники в правительствах часто тоже являются носителями вышеописанного стереотипа. Поэтому одной рукой подписывают инновационные программы и перспективные планы, другой же — законы и подзаконные акты, душащие всякую реальную инновацию в колыбели.

 

Утрата контроля над личными данными и неясное распределение ответственности за это

 

В случае ИИ в медицине (и не только в медицине) добавляется реальная проблема нарушения приватности ради эффективности.

Следствием утраты приватности могут стать реальные проблемы и непосредственно для пациентов. Так, данные из истории болезни, используемые для обучения искусственного интеллекта, могут попасть в руки, допустим, страховой компании, с ожидаемым последствием повышения цены медицинского полиса и страхования жизни (если, например, человек не ведёт «здоровый», с точки зрения страховщиков, образ жизни). Работодатель может отказать соискателю, если будет знать, что тот страдает хроническими болезнями или генетически предрасположен к тем или иным видам заболеваний.

И, в конце концов, становится непонятным: кто владелец медицинских данных — пациент, врач, клиника, вычислительный сервис или кто-то ещё? И кто, в какой мере может ими распоряжаться?

 

Google как преступник, медсестра и медицинский прибор

 

Компании Google, вернее — её подразделению DeepMind Health, проекту использования ИИ в целях здравоохранения, сотрудничающему с «Королевской бесплатной больницей» (Royal Free Hospital) и другими лечебными учреждениями в Лондоне, уже неоднократно пытались устроить неприятности из-за персональных данных.

В 2016 году Google DeepMind и фондом Royal Free London NHS Foundation Trust подписали меморандум о взаимопонимании, в результате чего DeepMind Health получил полный доступ к записям об историях болезни, вызовах скорой и неотложной помощи, данных радиологии и патолого-анатомического отделения — ко всей информации о пациентах, зафиксированной клиниками «Королевской бесплатной», Барнет (Barnet Hospital) и Чейз Фарм (Chase Farm Hospital) за пять лет, включая данные об инфицированности ВИЧ, пережитых абортах и перенесённых клинических депрессиях. В год через эти три клиники проходит 1,6 млн пациентов. О меморандуме стало известно журналистам New Scientist. Последовавшие публикации повлекли за собой жалобу в британский Офис уполномоченного по информации (Information Commissioner’s Office, ICO; британский оператор защиты персональных данных).

Проведённое расследование показало, что, хотя по закону 1998 года о персональных данных, вся информация, передаваемая больницей для каких-либо целей третьим лицам и организациям без информированного согласия пациента, должна быть зашифрована и анонимизирована или псевдоанонимизирована, меморандум, подписанный Free и Google, косвенно сообщает, что в данном случае ни шифроваться, ни анонимизироваться ничего не будет, так как информацию предполагается использоваться только для помощи пациентам. Также Google и Free ссылались на предполагаемое согласие, как в ситуациях, когда врач показывает историю болезни или результаты лабораторных исследований другому врачу или медсестре. Подразумевается, что такие ситуации само собой разумеются и получать для таких действий специальное информированное согласие пациента не нужно. Имелось в виду, что то, чем занимается DeepMind Health, сопоставимо с тем, что делают для больных врачи и медсёстры. Однако информационный уполномоченный заметил, что предполагаемое согласие применяется обычно в ситуациях, когда оба врача или врач и медсестра находятся под одной крышей. Если ж врач хочет показать историю болезни коллеге в другой клинике или дома, для этого уже требуется согласие пациента. Когда речь об огромных массивах данных — согласие каждого пациента. Иные возможности: либо чрезвычайная ситуация в области здравоохранения, когда персональные данные используются в национальных интересах, либо решение суда. Последнего у Google нет, а попытка представителей сторон, подписавших меморандум, оперируя статистикой смертности от заболеваний, на борьбу с которыми направлены производимые DeepMind вычисления, представить ситуацию как чрезвычайную не встречают понимания среди их оппонентов. В поисках решения Google и Royal Free пытались также представить дело таким образом, будто никакая информация никуда не передавалась, а была всего лишь загружена в новый медицинский прибор, каковым и является DeepMind Health. Но оппоненты и здесь нашли, к чему придраться: по закону, перед вводом в эксплуатацию любой медицинский прибор должен получить одобрение Medicines and Healthcare products Regulatory Agency (MHRA, британский регулятор в сфере здравоохранения). Однако ни фонд, ни Google такого одобрения не получали.

С точки зрения закона Google всюду неправ, но пока всё ограничивается публичными спорами: преследуются подобные нарушения лишь в том случае, когда их результатом становится совершение тяжкого преступления. Тогда нарушителю грозит штраф в размере 5000 фунтов стерлингов или тюремное заключение сроком 6 месяцев.

Отвечая на опасения защитников персональных данных, соучредитель DeepMind Мустафа Сулейман сказал в заявлении для Computer Weekly:

«Мы работаем с клиницистами Royal Free, чтобы понять, как технологии могут помочь врачам вовремя заметить ухудшение состояния пациента, в данном случае — острую почечную недостаточность. Мы всегда придерживаемся самых высоких стандартов защиты данных пациентов. Они будут использоваться только в целях улучшения здравоохранения и никогда не будут связаны с учётными записями или продуктами Google».

Ранее британские защитники персональных данных возмущались, напротив, тем, что DeepMind Health использует как раз анонимизированные данные (речь об упоминавшемся выше сканировании миллиона анонимизированных снимков сетчатки в сотрудничестве с больницей «Мурфилдс Ай»). Недовольные утверждали, что пациент может потребовать удаления так или иначе связанных с ним данных из любого массива, в том числе и анонимизированного, и требовали от Google обеспечить такую возможность.

 

Киберпреступность и кибертерроризм

 

Бре́ши в информационной безопасности ИИ-систем и их периферии чреваты не только нарушением приватности, но и прямыми угрозами жизни и здоровью. Самые популярные у алармистов примеры: удалённый взлом кардиостимулятора и намеренное «переучивание» диагностическо-рекомендательной системы на предложение смертельно опасного лекарства или процедуры. В критическом случае это может привести к массовым убийствам. Поэтому носимые устройства должны быть надёжно защищены от внешних атак. Но какую защиту считать надёжной? И кто оценивает надёжность? А кто будет отвечать, если что-то такое всё же произойдёт? Врач? Клиника? Разработчик интеллектуальной системы? Специалист по информационной безопасности?

 

Самолечение и сокращение числа рабочих мест в медицине

 

Вряд ли средний врач обдумывает возможность стать виноватым из-за ошибки ИИ, но в целом у врачей тоже отсутствует стимул к внедрению интеллектуальных систем. Где-то функционирует система, согласно которой вознаграждение врача прямо пропорционально затраченному на пациента времени, и, если ИИ будет ставить правильный диагноз за пять секунд, услуги врача немедленно обесценятся, как минимум, «в среднем по больнице». И если один врач, благодаря ИИ, сможет принимать в пять раз больше пациентов, четверых из-за этого придётся уволить.

Есть также целые регионы, жители которых уже сегодня массово предпочитают врачу поиск в Google. Если же им будет доступен искусственный интеллект, ставящий диагноз и предлагающий терапию, при рабочих местах там из медиков останутся разве что хирурги, стоматологи и процедурные сёстры. Не факт, что это пойдёт на пользу общему уровню здоровья, но — как убедить ходить к врачу человека, который и раньше ему не доверял, а теперь ещё и имеет доступ к машинной диагностике? И куда деваться тем медикам, которые останутся из-за ИИ без работы?

 

Пока не врачи, но уже рядом

 

Как сообщает The Guardian, 5 января сего года японская компания Fukoku Mutual Life Insurance, занимающаяся преимущественно медицинским страхованием, объявила об увольнении 34 сотрудников в связи с началом эксплуатации удалённого интерфейса когнитивной системы IBM Watson — Watson Explorer.

Fukoku Mutual Life Insurance полагает, что, благодаря ИИ, увеличит производительность на 30% и окупит вложения в него менее чем за два года, а также сэкономит в этом году более 100 миллионов иен на текущих расходах.

Watson Explorer понимает естественный язык, распознаёт символы и изображения и сможет читать десятки тысяч медицинских справок и учитывать продолжительность пребывания в больнице, медицинские истории и любые хирургические процедуры для расчёта страховых выплат. Причём будет делать всё это значительно быстрее и качественнее, чем уволенные 34 сотрудника. Последних, впрочем, всё это едва ли обрадует.

 

«Серая» правовая зона и законодательные барьеры

 

Гигантские массивы данных, в т. ч. персональных, всё равно, так или иначе, собираются и используются — в эпоху глобальных информационных сервисов с миллиардами пользователей иначе и быть не может, но легальность этого — под вопросом. Права собственности, права на использование открытых для ИИ персональных данных, а также вопросы разграничения ответственности при эксплуатации искусственного интеллекта в медицине требуют законодательного регулирования.

И тому, чтобы это регулирование происходило быстро, трезво, эффективно и с пользой для людей, есть несколько серьёзных препятствий.

Во-первых, это недостаточный уровень экспертизы, понимания законодателями и правительственными чиновниками, что собственно нужно сделать, так как отрасль новая и готовых кейсов попросту не существует. Придётся действовать методом проб и ошибок, а ошибки в деле здравоохранения особенно опасны, ведь идёт о жизни и здоровье людей.

Во-вторых, национальные государства не очень-то охотно отдают права на оперирование данными граждан кому-то, кроме более или менее подконтрольных им структур. Особенно опасаются они делиться этим ресурсом с международными организациями и частными, более всего — иностранными, компаниями. Им видится в этом, и не без оснований, частичная потеря суверенитета над гражданами, потеря существенного ресурса и утрата толики властных функций. Именно отсюда проистекает, например, вся отечественная катавасия последних лет — с «иностранными агентами» и требованием к транснациональным сервисам держать серверы с данными граждан РФ на её территории.

Наконец, законодатели, как и простые люди, в какой-то степени находятся в плену стереотипов и страхов, начиная от страха перед реальными опасностями, тем же кибертерроризмом, тем возможным ростом безработицы среди медиков, и заканчивая элементарными неофобией и мракобесием.

При отсутствии же законодательного регулирования, тот, кто взялся бы развивать и продвигать ИИ-сервисы на конкретной территории (развитие клиентской базы, налаживание взаимодействия со структурами местной здравоохранительной системы, языковая локализация и т. п.), вынужден был бы действовать на свой страх и риск и быть готовым к тому, что в любой момент всё, что он делает, может оказаться уже не в «серой», а в «чёрной» зоне, то есть вне закона. Со всеми вытекающими экономическими, правовыми и моральными последствиями.

Безусловно, прогресс не остановить, потребность в широком медицинском применении ИИ существует, основанные на нём услуги всё чаще востребованы и так или иначе будут оказываться. Но если они окажутся на символической территории «чёрного рынка», это не только отпугнёт от данной отрасли многих специалистов и пациентов, но и лишит людей гарантий контролируемого стандарта и защиты, создаст условия для процветания имитаторов и поставщиков заведомо некачественных услуг.

 

Заключение

 

Несмотря на все описанные проблемы, сама логика развития технологий и общества позволяет надеяться на лучшее. В конце концов, никакие усилия RIAA, РАО и т. п. не убили ни звукозаписывающую технику, ни файлообменные сети, интернет развивается вопреки «великому китайскому файрволу», Роскомнадзору и различным ограничивающим актам национальных государств, антиГМО-алармисты не могут остановить развитие генетики. Так и искусственный интеллект уже пришёл в медицину, уже работает с данными и остановить это нельзя. Можно лишь сделать его дальнейшее проникновение более быстрым, комфортным и безопасным — либо же наоборот — замедлить, затруднить, наломать дров.

И в силах каждого — работать на первый сценарий и противостоять второму. Для этого:

1. Помогать организациям, разрабатывающим медицинские ИИ-системы, собирать данные, для этого использовать носимые устройства и упомянутые в этой статье приложения и подобные им.

2. Обращаться за помощью к уже существующим ИИ-системам при диагностировании, будь вы пациент или врач, показывать их своим лечащим врачам.

3. Формировать позитивное общественное мнение в отношении использования искусственного интеллекта в медицине, вести разъяснительную работу, помогать людям преодолевать фобии и стереотипы.

4. В странах, где законодатели реально зависят от избирателей, стараться инициировать принятие невраждебных к медицинскому ИИ законодательных актов, регулирующих неясные на сегодня вопросы (например, вопрос о приватности информации о состоянии здоровья, вопрос открытия для ИИ-систем историй болезни, вопрос разграничения ответственности в различных ситуациях, возникающих при использовании искусственного интеллекта в диагностике и лечении).

И если широкое общественное движение сформирует многомиллионный и постоянно растущий спрос, если люди массово поймут, что им это нужно, и начнут пользоваться и требовать, ситуация сама будет способствовать выработке социального консенсуса по вопросам, пока что ставящим в тупик, а за ним неминуемо подтянутся и законодательная база, и всенародное участие в сборе данных. И тогда, скорее всего, инвестиции, осуществляемые сейчас в ИИ в медицине, дадут желаемый результат.

 

 

Больше материалов о применении искусственного интеллекта в медицине читайте ЗДЕСЬ.

 

 

03.04.2017 Источник: 22century.ru

«Ученые нашли ген, который…» Где развеять мифы о генетике

 

dnk

 

ТГУ и Голдсмитский университет запустили сайт TAGC, на котором в доступной форме рассказывается о последних достижениях в области генетики. Информация публикуется на английском и русском языках, авторами являются ведущие российские и зарубежные ученые.

– Научные статьи выходят каждый день, количество знаний огромное, но они не доходят до широкой публики и остаются элитарными просто потому, что люди без специальной подготовки их не понимают. И наша цель состоит в том, чтобы транслировать научные знания доступно, – комментирует младший научный сотрудник лаборатории когнитивных исследований и психогенетики, координатор русскоязычной версии сайта Максим Лиханов.

На сайте ученые комментируют научные статьи по генетике, объясняя суть исследований популярным языком. Также есть раздел, где раскрываются базовые термины, и раздел ответов на вопросы. Координаторы ресурса собирают интересную на их взгляд и достоверную информацию, отвечают на статьи в популярных английских газетах (например, Daily Mail).

– Каждый день мы видим заголовки в духе «Ученые нашли ген, отвечающий за агрессивное поведение». Но дело в том, что это вероятностные оценки, не абсолютные. Это просто означает, что при совпадении определенных генетических и внешних условий человек будет проявлять склонность к агрессии. Но не значит, что он стопроцентно будет таким, – отмечает Максим Лиханов.

Над сайтом работает международная группа экспертов, среди которых – барристер Англии и Уэльса, прокурор Нью-Йорка Фатос Селита, профессор генетики и психологии Юлия Ковас, профессор психологического института РАО Сергей Малых, замдиректора Международного центра исследований развития человека Ольга Богданова, PhD-студент Роберт Чапман, координатор английской версии, и другие. Особое внимание авторы уделяют вопросам, связанным с этической и юридической сторонами генетики.

– Секвенирование генома становится все дешевле, потенциально в скором времени каждый из нас будет иметь на руках расшифровку собственного генома, но непонятно, что делать с этим знанием, – говорит Максим Лиханов. – Встает много этических и юридических вопросов, но никто пока не знает, как их решить. Например, у человека нашли какую-то генетическую болезнь – стоит ли ставить в известность его родственников о том, что потенциально они тоже могут ее иметь? Или сохранить персональную информацию в тайне, не предотвратив болезнь у кого-либо из родных? 

Еще один этический вопрос, отмечают ученые, – кто будет хранить генетические данные и кто будет иметь к ним доступ: государство, врачи, страховые агентства или кто-либо еще. В США с 2008 года существует акт, запрещающий дискриминацию на основании генетической информации, в России подобных государственных документов еще нет. Все эти вопросы тоже обсуждаются на сайте TAGC.
Эксперты сайта – преподаватели междисциплинарной магистерской программы ТГУ «Развитие человека: генетика, нейронаука и психология». Студенты-магистранты этой программы также принимают участие в наполнении ресурса. Координатор русскоязычной версии Максим Лиханов приглашает присоединиться к проекту студентов, преподавателей, ученых: переводчиков, юристов, потенциальных авторов. Заинтересовавшиеся могут написать на почту Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..
 

TAGC

 

Консорциум «Доступная генетика» (The Accessible Genetics Consortium – TAGC) был основан в 2015 году, когда ТГУ и Голдсмитский университет подписали соглашение о сотрудничестве. Главная цель консорциума состоит в распространении доступных знаний о генетике. 

 

07.04.2017 Источник: tsu.ru

Российские ученые создали вечные антикариесные нанопломбы

 

Пломба

 

Ученые из НИТУ "МИСиС" и ряда других российских исследовательских центров создали особый наноматериал, который позволяет предотвратить развитие кариеса и практически навечно защитить зуб от микробов, сообщает пресс-служба вуза.

"Эта разработка является, по сути, технологической революцией в стоматологии. Антибактериальная добавка может использоваться не только в составе пломбы, но и в других стоматологических материалах, продлевая срок службы имплантатов. В нашей клинике препарат успешно применяется с сентября 2016 года", – рассказывает Яков Карасенков, главный врач клиники "Росдент" и участник проекта.

Карасенков и другие ученые под руководством Георгия Фролова, доцента НИТУ "МИСиС", изучали свойства наночастиц, состоящих из оксидов титана, железа, цинка и еще некоторых металлов. Опыты показали, что эти частицы даже при весьма незначительных концентрациях могут убивать бактерии, действуя подобно антибиотикам или ферментам, которые организм вырабатывает для уничтожения микробов.

Добавление этих наночастиц в стоматологические материалы, как рассказывает Фролов, позволяет решить одну из главных проблем, с которой сталкиваются все посетители зубоврачебных кабинетов, – выпадение пломб и появление кариеса там, где пломба соприкасается с тканью зуба.

Как объясняют ученые, даже при соблюдении всех технологических процедур на границе пломбы со временем образуется микрозазор, в котором активно размножаются микроорганизмы. Кроме того, ткани зуба и материал пломбы по-разному отталкивают воду, что также создает проблемы при установке пломбы и ее дальнейшей "жизни" в составе зуба.

Добавление в пломбу наночастиц, постоянно защищающих ее края от микробов, позволяет решить эту проблему фактически навсегда, так как наночастицы не разрушаются при уничтожении микробов.

Эти наночастицы, как рассказывает Фролов, используются не только в клинике "Росдент", но и в Кировской государственной медицинской академии. Пломбы на базе этих наночастиц уже одобрил Росздравнадзор, а коммерческие компании применяют их в своей работе.

 

05.04.2017 Источник: ria.ru

Частичное перепрограммирование восстанавливает молодую экспрессию генов за счет временного подавления идентичности клеток

 Авторы: Antoine Roux, Chunlian Zhang, Jonathan Paw, José Zavala-Solorio, Twaritha Vijay, Ganesh Kolumam, Cynthia Kenyon, Jacob C. Kimmel     Аннотация   Сообщалось, что временная индукция...

Читать далее

Профилирование эпигенетического возраста в отдельных клетках

 Авторы: Александр Трапп, Чаба Керепеси, Вадим Николаевич Гладышев     Аннотация   Метилирование ДНК определенного набора динуклеотидов CpG стало критическим и точным биомаркером процесса старения. Многовариантные модели машинного обучения, известные как...

Читать далее

Эпигенетические часы показывают омоложение во время эмбриогенеза, с последующим старением

      Краткое содержание   Представление о том, что клетки зародышевой линии не стареют, возникло еще  с 19-го века от идей Августа Вейсманна. Однако...

Читать далее

Мультиомиксное омоложение клеток человека путем кратковременного перепрограммирования в фазе созревания

      Краткое содержание   Старение - это постепенное снижение физической формы организма, которое со временем приводит к дисфункции тканей и заболеваниям. На клеточном...

Читать далее

Универсальный возраст по метилированию ДНК в тканях млекопитающих (препринт)

Новые результаты       Старение часто воспринимается как дегенеративный процесс, вызванный случайным накоплением клеточных повреждений с течением времени. Несмотря на это, возраст можно...

Читать далее

Ограниченное омоложение старых гемопоэтических стволовых клеток в молодой нише костного мозга

      Гемопоэтические стволовые клетки (HSC) с возрастом обнаруживают функциональные изменения, такие как снижение регенеративной способности и миелоидно-зависимая дифференцировка. Ниша HSC, которая...

Читать далее

Разведение плазмы улучшает когнитивные функции и снижает нейровоспаление у старых мышей

      Наше недавнее исследование установило, что факторы молодой крови не являются причиной и не являются необходимостью для системного омоложения тканей млекопитающих...

Читать далее

Пора кончать со старой кровью - Джош Миттельдорф

      2020 год обещает нам, что мы сможем сделать наши тела молодыми без явного восстановления молекулярных повреждений, но лишь просто изменив...

Читать далее

Омоложение тканей трех зародышевых листков путем замены плазмы старой крови солевым раствором альбумина

     Аннотация   Гетерохронный обмен крови омолаживает старые ткани, и большинство исследований о том, как это работает, фокусируется на молодой плазме, ее фракциях...

Читать далее

Обращение возраста: измерение эпигенетического возраста двух разных видов с помощью одних часов

   Аннотация   Известно, что молодая плазма крови оказывает благотворное влияние на различные органы у мышей. Однако не было известно, омолаживает ли молодая...

Читать далее

Прорыв в омоложении

  Если вы избегаете громких заявлений и в течении длительного времени соблюдаете дисциплину недосказывания посреди яркого неонового мира, то возможно вы...

Читать далее

Трансплантация ACE2-мезенхимальных стволовых клеток улучшает результат лечения у пациентов с пневмонией, вызванной COVID-19

Озвучить текст роботом: 

    Краткое содержание   Коронавирус (HCoV-19) вызвал новую вспышку коронавирусной болезни (COVID-19) в Ухане, Китай. Профилактика и реверсия...

Читать далее

Диагностика старения на основе 9 признаков «Hallmarks of Aging»

  “Если вы не можете измерить это, вы не можете улучшить его”, — так сказал Уильям Томсон, великий ирландский физик известный...

Читать далее

Паттерны биомаркеров старения, смертности и вредных мутаций проливают свет на начинающееся старение и причины ранней смертности - Гладышев 2019

Основные моменты Смертность от возрастных заболеваний U-образная с надиром ниже репродуктивного возраста Количественные биомаркеры старения постоянно меняются на протяжении всей жизни Бремя мутаций...

Читать далее

Клеточное старение. Определение пути вперед

Клеточное старение - это состояние клетки, вовлеченное в различные физиологические процессы и широкий спектр возрастных заболеваний. В последнее время быстро растет...

Читать далее

Видео: Суть старения и путь к долголетию - Гладышев В.Н.

Лекторий МГУ: Вадим Николаевич Гладышев, 28 мая 2019 г. 17.00Тема лектория: «Суть старения и путь к долголетию». Профессор Факультета биоинженерии и...

Читать далее

Японцы получили разрешение скрестить эмбрион человека и животного

Ученые давно проводят эксперименты по выведению различных гибридных видов животных. Как правило, это относится к лабораторным животным, опыты над которыми...

Читать далее

Мыши смогли восстановить ампутированные пальцы при помощи двух белков

  Возможно, в будущем люди смогут восстанавливать потерянные конечности — на это, во всяком случае, намекают медицинские эксперименты. Ученым уже известно...

Читать далее

Израильские учёные разработали универсальное лечение против рака

    Небольшая группа израильских учёных считает, что они нашли первое универсальное лечение против рака.  «Мы считаем, что через год мы предложим универсальное...

Читать далее

Клинические испытания первой омолаживающей терапии

    Самое первое человеческое испытание сенолитических лекарств, было объявлено ещё в июне, и большая часть мира практически не обратила внимания на него...

Читать далее

Старение внеклеточного матрикса

    Данная статья собрана из нескольких моих ранних заметок о влиянии внеклеточного матрикса на процесс старения. Текст статьи будет обновляться — я планирую...

Читать далее

Обзор достижений в борьбе со старением в 2018 году

   Каким был 2018 год в борьбе со старением? Год начался с хорошей новости. Под давлением общественности, ученых, организаций и сторонников борьбы со...

Читать далее

Таблетка от старости и кровь младенцев: достижения науки о старении в 2018 году

    2018-й принес обнадеживающие результаты в борьбе со старением и стал годом взрывного роста бизнеса на бессмертии. Начались испытания сенолитика — препарата, убивающего стареющие клетки, ключевого...

Читать далее

Китайский ученый заявил о рождении первых в мире генетически модифицированных детей

  Китайский ученый Цзянькуй Хэ заявил о рождении первых в мире детей из генетически отредактированных эмбрионов. По словам ученого, родились близняшки, у которых он попытался создать устойчивость к заражению...

Читать далее

Новая веха в медицине: Создан первый в мире сканер для всего тела

    Исследователи и ученые из Калифорнийского университета в Дейвисе со своими китайскими коллегами из компании United Imaging Healthcare (UIH) создали аппарат...

Читать далее

Первая искусственная роговица, напечатанная на 3D-принтере, уже готова для трансплантации

    Роговица — это крайне важная, но очень хрупкая часть нашего органа зрения. Она очень легко подвержена травмам и различным заболеваниям...

Читать далее

Ученые создают лазерный кожный регенератор из «Стартрека»

     Технологии из научно-фантастической вселенной «Стартрек» продолжают проникать в нашу реальную жизнь. Мы уже читали о медицинском трикодере, слышали о разработках...

Читать далее

Ученые создали универсальные имплантаты, которые не будут отторгаться организмом

  Любые материалы (в том числе и биологические), которые не созданы нашим организмом, в любом случае являются чужеродными и будут отторгаться...

Читать далее

«Получи я миллиард долларов сегодня, мы победили бы старение на 10 лет раньше. Это 400 миллионов жизней»

      Обри де Грей: большое интервью   В Москву на конференцию «Future in the City», которая пройдет 18 и 19 июля в башне «Империя» в Москва-Сити...

Читать далее

Генетик из Гарварда создал стартап по омоложению собак

В дальнейшем ученый намерен распространить исследования на людей.     Генетик, молекулярный инженер и химик Джордж Черч из Гарварда основал стартап Rejuvenate Bio...

Читать далее

Как наука приближает бессмертие к реальности?

    Поиски Понсе де Леоном фонтана вечной молодости могут быть легендой, но основная идея — поиск лекарства от старости — вполне реальна. Люди...

Читать далее

Секрет вечной жизни точно скрывается в наших клетках

    Однажды могущественный шумерский король по имени Гильгамеш отправился на происки, как это часто делают персонажи мифов и легенд. Гильгамеш стал...

Читать далее

Геронтологи готовы к прорыву

Остановись, старенье!   Ведущие ученые из 17 стран приехали в Россию, чтобы решить проблему старения. Именно теперь, по их мнению, накоплен критический...

Читать далее

Моя улучшенная версия: как жить вечно

      Джордж Чёрч [George Church] возвышается над большинством людей. У него длинная серая борода волшебника Средиземья, а работа всей его жизни...

Читать далее

Клеточная терапия без клеток: омоложение внеклеточными везикулами

  Восстановление сердечной мышцы после месяца терапии внеклеточными везикулами. Иммунные метки: агглютинин (красный), тропонин (зеленый) и DAPI (голубой)   Исследователи Колумбийского университета, работающие...

Читать далее

Биологи впервые собрали мышиный «эмбрион» прямо из стволовых клеток

  Бластоциста состоит из внешнего слоя клеток, из которого развивается плацента, и внутреннего – будущего детёныша. Здесь и ниже иллюстрации Nicolas...

Читать далее

Способ борьбы со старением: обращение вспять процесса снижения концентрации НАД+

    Старение сопровождается развитием метаболических нарушений и дряхлением. Недавние исследования продемонстрировали, что снижение уровня никотинамидадениндинуклеотида (НАД+) – ключевой фактор замедления обменных процессов, связанного...

Читать далее

Лекарства от старения, и Где они обитают

Время напрямую людей не убивает, старение – это биологический процесс. Есть группа заболеваний, которые называют возраст-ассоциированными, или старческими. Основным фактором риска...

Читать далее

Создан микроскоп, позволяющий наблюдать за движением клеток внутри организма

Ученые из Медицинского института Говарда Хьюза усовершенствовали метод флюоресцентной микроскопии таким образом, что теперь с ее помощью можно снимать в...

Читать далее

Ученые имплантировали маленький человеческий мозг мыши

Имплантация органов и тканей – вещь в науке далеко не новая. Не первый день существуют и так называемые кортикальные наборы...

Читать далее

В человеческих клетках впервые обнаружена новая форма ДНК

Ученые из австралийского Института медицинских исследований Гарвана сообщили об открытии в клетках человеческого организма необычных структур ДНК – i-мотивов (intercalated-motif...

Читать далее

Нанонож лишнего не отрежет: хирурги тестируют точечную терапию рака

Самое распространенное среди мужчин онкологическое заболевание, рак простаты, которым страдает примерно четверть пациентов урологических стационаров, до недавнего времени лечили хирургически — удаляли...

Читать далее

В США впервые в мире провели комплексную пересадку пениса и мошонки

Врачам из больницы Джона Хопкинса (штат Мэриленд) удалось провести успешную комплексную трансплантацию пениса и мошонки. Операция длилась 14 часов, в...

Читать далее

Антиоксидант MitoQ омолаживает сосуды

Результаты, полученные исследователями университета Колорадо в Боулдере, работающими под руководством профессора Дага Силса (Doug Seals), еще раз подтвердили, что применение...

Читать далее

Эпидемия молодости: как прожить 120 лет и стать счастливым

    Около 5% нынешних молодых и богатых проживут 120 лет и дольше, считают биохакеры. Читайте, что для этого нужно делать. Осенью 2017...

Читать далее

Имплантация пигментного слоя сетчатки помогла сохранить зрение

    Борьба с заболеваниями, которые в той или иной степени угрожают жизни человека – одно из самых приоритетных направлений современной медицины...

Читать далее

В США протестировали мозговой имплантат для улучшения памяти

    Американские исследователи провели проверку имплантата-электростимулятора, призванного усилить память. В среднем способность к запоминанию слов удалось улучшить на 15%. Если технология пройдет...

Читать далее

Ученым впервые удалось воссоздать легочную ткань

    Лечение стволовыми клетками находит все большее применение в медицинской практике. Так, например, группа китайских ученых из Университета Тунцзи не так...

Читать далее

Ученые МИЭТа планируют начать серийное производство аппарата вспомогательного кровообращения для детей уже в этом году

    В 2012 году благодаря ученым нашего университета была осуществлена первая в России успешная операция по имплантации «искусственного сердца» человеку. К...

Читать далее

Первый шаг к тканеинженерным надпочечникам

    Исследователи лондонского университета королевы Марии, работающие под руководством доктора Леонардо Гуасти (Leonardo Guasti), использовали репрограммированные клетки для создания первого прототипа...

Читать далее
Image

Оцифровка пользователя, Моделирование, 3D-визуализация.

Создание подробной цифровой копии на основе данных из медкарты.

Анализ данных. Исправление показателей организма.

Image

Взаимодействие цифровых профилей с целью улучшения показателей.

Обмен знаниями, проведение общих исследований.

Загрузка личного аватара в 3D мир. Игрификация, соревнования.

Image

В разработке

  • Официальная страница о медицинских чат-ботах на сайте Сверхчеловечество.рф
  • Подробности разработки чат-бота для проекта "Карта управления возрастом" (для партнеров и разработчиков) здесь:
Image

Обзор мировых разработок по хранению данных в разработке

Хранилище данных для Электронной Медицинской Карты Управления Возрастом в разработке

Материалы по теме:

Image

Основное взаимодействие планируется производить посредством Социальной сети:

Также существует множество специализированных телемедицинских сервисов:

Image

Данный раздел находится в разработке и будет доступен после запуска Электронной медицинской Карты Управления Возрастом:

Image

Основной материал сайта по теме искусственного интеллекта в медицине здесь:

На основе данной статьи будет определяться разработчик искусственного интеллекта для данной системы управления возрастом.

Image

ВАШ ЛИЧНЫЙ ВКЛАД В БОРЬБУ СО СТАРЕНИЕМ

Скооперируйтесь с тысячами других участников и создайте любой проект в области антистарения, проведите научные исспедования

Площадка для создания и финансирования проектов. Официальная страница сайта Сверхчеловечество.рф для сбора средств на ускорение прогресса в области омоложения:

Image
Image

Основная страница сайта Сверхчеловечество.рф о создании и участии в клинических испытаниях терапий антистарения и отката возраста организма здесь: