Denník N

Ako v priebehu 20 rokov vymýtiť všetky choroby

Yuval Noah Harari vo svojej knihe Homo deus – Človek božský popisuje, ako v súčasnosti prebieha v Silicon Valley vlna nadšenia spojená s tým, že lídri top technologických firiem si myslia, že sa dožijú doby, keď ľudia viac nebudú zomierať na starobu, tobôž nejakú chorobu.

V tomto článku sa chcem nad takýmto niečim zamyslieť a zhodnotiť čo si o tom myslím. Aký je teda súčasný stav technológií v tejto oblasti a aký je možné predpokladať odôvodnený posun vpred?

Nuž úprimne, na pravdivé zodpovedanie tejto otázky nie som dosť fundovaný. Ak teda nerátam voľne dostupné zdroje na internete. Sem-tam sa mi do očí dostane článok o tom, ako vedci predĺžili život myšiam nejakou extrémnou na človeka neaplikovateľnou metódou – ako napríklad hladovaním, či to, ako zmena genómu myší viedla k tomu, že sa bunky delili spôsobom, ktorý zabezpečil myšiam dožitie o pár desiatok percent dlhšie ako placebo vzorke. V čom sa však orientujem relatívne do hĺbky, sú softvérové technológie.

A práve tu vidím medzeru, ktorá by si zaslúžila podrobné preskúmanie a vývoj v súvislosti so zdravím človeka. Bolo to zhruba pred tromi rokmi, keď som čítal o tom, ako Mark Zuckerberg označil za prelomový objav roka úspešnú simuláciu nejakého jednoduchého živého organizmu v počítačovom programe. Zuckerberg dobre vedel, prečo to urobil. Ono to totiž prelomový prienik skutočne je. Od tej doby som o nijakom na tomto prístupe založenom výskume nič nepočul, čo je určite škoda.

Najväčším problémom súčasnej medicíny je spätná väzba. Inými slovami neexistencia priameho, jednoznačného a kvalitného informačného spojenia medzi akciou v podobe liečebného aktu a reakciou v podobe požadovanej zmeny organizmu. To, či Vám liek viac pomáha ako škodí je jednoducho otázka, ktorú medici sčasti vedia odpovedať na základe skúšania podobných postupov v minulosti. Ak ste pacient milión a Vám postup ktorý fungoval na iných ľuďoch robí naopak zle, v lepšom prípade sa o tom nikdy nedozviete.

Sám mám vážnu, zatiaľ neliečiteľnú chorobu – sklerózu multiplex. Posledné tri roky som pripútaný na invalidný vozík. Napriek tomu, že skleróza je dobre identifikovaná už možno od konca 19. storočia, jej formy sú tak rôznorodé a špecifické pre každého pacienta, že akéhokoľvek snahy o univerzálny liek skončili s nie veľmi účinným bojom proti imunitnému systému pacienta s kopou vedľajších účinkov. Ak máte šťastie a choroba sa podchytí včas, možno Vás invalidita obíde, čo však nebol môj prípad.

Ako by teda softvérová simulácia ľudského organizmu mohla pomáhať liečiť ľudí? Softvérová simulácia ľudského organizmu by bol program, ktorý by nejakým spôsobom obsahoval model ľudského tela. Počítač by pomocou neho vedel vypočítať, čo sa stane ak nejakú časť tela podrobíme napríklad pôsobeniu nejakej chemickej látky. Vedel by dopočítať, čo by sa stalo, bez toho aby sa to muselo naozaj na reálnom tele stať. A nielen to. On by to mohol robiť v zrýchlenom režime. Na človeku nikdy nebudete môcť odskúšať ako sa pacientovo telo bude chovať keď mu nasledujúcich 10 rokov budete podávať taký alebo onaký liek. Počítaču by odpoveď na takúto otázku trvala minútu. Ak by mu to náhodou trvalo dlhšie, stačilo by postaviť výkonnejší počítač. Ak by existovala dostatočne jemná simulácia ľudského tela, ktorá by reagovala na rôzne liečebné postupy, naozaj tak, ako aj reálne telo, mali by sme vyhraté. Mohli by sa začať skúmať milióny látok – potencionálnych liekov na rôzne choroby, inžinieri – medici by sa mohli do detailu pozerať ako v ktorej časti organizmu ktorá látka reaguje. Medicína by sa z paradigmy pokus-omyl posunula na novú úroveň – systematické skúšanie všetkých možných možností. S možnosťou vhliadnuť do procesov a ich príčin vo vymodelovanom softvérovom tele bude medik 3. a 4. desaťročia 21. storočia vybavený oproti svojim predchodcom takým nástrojom, ako astronóm s ďalekohľadom oproti dobe keď ľudia pozerali na nočnú oblohu voľným okom.

Vytvorenie podobného modelu v horizonte spomínaných 20 rokov podľa mňa a toho čo som v softvérovom vývoji zatiaľ videl vôbec nie je nereálne. Začiatky by isto boli ťažké – muselo by sa začať na jednoduchých malých častiach tela – možno na úrovni buniek. Po malých úspechoch by postupne prichádzala úspešná simulácia väčších častí až napokon po hrubý model celého tela. Ten by sa časom zjemňoval a vedel počítať čoraz všetko presnejšie.

Priebeh takého vývoja by sa s veľkou pravdepodobnosťou podobal tomu, čo sa dialo pri mapovaní ľudského genómu. Prvé písmená sa čítali s obrovskými nákladmi – prečítanie genómu jedného človeka stálo v roku 2001 100 miliónov dolárov. Dnes je možné nechať si urobiť analýzu DNA za 1000 dolárov.

Práca na softvérovom modeli tela by sa dala ľahko škálovať. Tímy naprieč svetom by si mohli podeliť úlohy podľa určitých vhodných kritérií a projekt by tak mohol ísť relatívne veľkou rýchlosťou vpred – bez toho aby niekto robil duplicitnú robotu.

Na počiatok je potrebné vytvoriť rámec projektu ako takého. Jednoznačne povedať, že sa tomu ide niekto venovať a potom identifikovať prvotné kroky v oblasti medicíny – napadá ma prieskum v oblasti takých technológií ako magnetická rezonancia, či CT. Potom pravdepodobne určiť ako v objektovom programovaní – čo sú jednotlivé prvky toho čo ideme skúmať, ako spolu komunikujú. Definovať nejaký rámec – to čomu sa v informatike hovorí engine v rámci ktorého potom budú môcť bežať stále dokonalejšie reprezentácie objektov ľudského tela.

Takýto projekt by mohol byť tým, po čom piští srdce všetkých tých, ktorí volajú po vysokej pridanej hodnote priemyslu pestovaného na Slovensku. Pokroky v medicíne budú vždy cennejšie ako výroba áut. Slovensko je minimálne z polovice potrebných zdrojov na takýto projekt veľmoc – máme dostatok informatických fakúlt. Medicínsku časť toho celého bohužiaľ neviem posúdiť.

Teraz najčítanejšie