Das Glioblastom ist eine der tödlichsten Arten von Hirntumorwobei der durchschnittliche Patient nur acht Monate nach der Diagnose lebt, so die National Brain Tumor Society, eine gemeinnützige Organisation.
Zwei ehrgeizige Gymnasiasten – Andrea Olsen, 18, aus Oslo, Norwegen, und Zachary Harpaz, 16, aus Fort Lauderdale, Florida – wollen das ändern.
Die Teenager arbeiteten mit Insilico Medicine, einem in Hongkong ansässigen Medizintechnikunternehmen, zusammen, um drei neue Zielgene zu identifizieren, die mit Glioblastom und Alterung in Verbindung stehen.
Sie nutzten PandaOmics, die Plattform für künstliche Intelligenz von Insilico, um die Entdeckung zu machen – und Jetzt wollen sie weiter nach Wegen suchen, um die Krankheit mit neuen Medikamenten zu bekämpfen.
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Ihre Erkenntnisse über Zielgene wurden am 26. April in Aging, einer von Experten begutachteten biomedizinischen Fachzeitschrift, veröffentlicht.
Ein dritter Gymnasiast, Christopher Ren aus Shanghai, China, trug ebenfalls zur Forschung bei.
Olsen, der teilnimmt Sevenoaks School in GroßbritannienSie studiert seit 2020 Neurowissenschaften.
Zwei Gymnasiasten – Andrea Olsen, 18, aus Oslo, Norwegen, und Zachary Harpaz, 16, aus Fort Lauderdale, Florida – nutzten die KI-Technologie von Insilico Medicine, um Gene zu identifizieren, die mit Glioblastom und Alterung in Verbindung stehen. (Andrea Olsen und Zach Harpaz)
Sie begann 2021 ein Praktikum bei Insilico, wo sie lernte, KI einzusetzen, um neue genetische Ziele zur Behandlung von Alterung und Krebs aufzudecken.
„Dort habe ich mit dieser großen Untersuchung des Glioblastoms begonnen und KI verwendet, um es zu erforschen“, sagte sie Fox News Digital in einem Interview.
In der Zwischenzeit wollte Harpaz an der Pine Crest High School in Fort Lauderdale, der sich auf Informatik und Biologie konzentriert hatte, in die medizinische Forschung einsteigen.
„Es gibt definitiv eine Möglichkeit, künstliche Intelligenz einzusetzen, um das Studium zu beschleunigen.“
Er entschied sich zum Teil dafür, das Glioblastom zu untersuchen, weil ein Jugendfreund von ihm die Krankheit hatte.
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„Ich habe gesehen, wie lange Studien wie diese dauern – im Labor kann die Entdeckung von Zielen fünf Jahre dauern – und ich dachte mir: ‚Es gibt definitiv eine Möglichkeit, künstliche Intelligenz einzusetzen, um das Studium zu beschleunigen und auch als Oberschüler etwas zu bewirken ,’“, sagte er Fox News Digital.
Harpaz stieß auf Insilico Medicine und wandte sich an den CEO, Dr. Alex Zhavoronkov, PhD, in Dubai – der ihn mit Olsen in Verbindung brachte.
Die beiden Studenten begannen, am Glioblastom-Projekt zusammenzuarbeiten. Letztendlich entdeckten sie die drei neuen Zielgehirntumorgene – CNGA3, GLUD1 und SIRT1.
„Ich denke, dies ist eine der wichtigsten Verwendungsmöglichkeiten für Daten – das Teilen von Krankheiten und das Verbessern des Lebens der Menschen.“
„Grundsätzlich ist ein Ziel ein treibender Faktor für Krebs oder eine andere Krankheit, und wenn Sie es hemmen oder ein- oder ausschalten können, können Sie es Stoppen Sie das Krebswachstum und die Krankheit heilen”, sagte Harpaz.
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„Das ist wirklich großartig im Vergleich zu einer normalen Chemotherapie, bei der jede schnell wachsende Zelle angegriffen wird und andere Körperteile als der Krebs wirklich geschädigt werden.“
Zach Harpaz, 16, stellte seine Ergebnisse 2022 auf dem International Forum on Research Excellence (IFoRE) in Alexandria, Virginia, vor. Die beiden Teenager planen, auf ihren Erkenntnissen aufzubauen und weiterhin an neuen Medikamenten zur Bekämpfung des Glioblastoms zu forschen. (Zach Harpaz)
Die Teenager stellten ihre Ergebnisse letzten Herbst auf der Konferenz „Aging Research and Drug Discovery“ (ARDD) in Kopenhagen vor.
(Sie zielen nicht wirklich auf Gehirntumore ab, sondern lokalisieren Dinge innerhalb der Tumore, die als „Targets“ bezeichnet werden, was im Grunde Bereiche sind, auf die sich die Medikamente konzentrieren würden.) Die Studenten planen nun, auf ihren Erkenntnissen mit der weiteren Erforschung neuer Medikamente aufzubauen um die Krankheit zu bekämpfen.
„Billionen von Datenpunkten analysieren“
Zhavoronkov, CEO von Insilico Medicine, erklärte gegenüber Fox News Digital, wie das PandaOmics-System generative KI nutzt, um therapeutische Ziele im Zusammenhang mit einer bestimmten Krankheit zu identifizieren.
„Es findet diese neuen Krankheitsziele durch die Analyse von Billionen von Datenpunkten, einschließlich menschlicher biologischer Daten und Daten aus wissenschaftlichen Veröffentlichungen, klinischen Studien und Förderanträgen“, sagte er.
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„Es bewertet die Ziele anhand von Faktoren wie Neuheit (wie einzigartig ist es?), Medikamentierbarkeit (kann es leicht mit Medikamenten behandelt werden?) und Sicherheit – so wissen Wissenschaftler sofort, welche Ziele am besten zu verfolgen sind.“
Insilico hat das KI-System verwendet, um unter anderem neue Ziele für Krebs, Fibrose, chronische Nierenerkrankungen und amyotrophe Lateralsklerose (ALS) zu identifizieren, sagte Zhavoronkov.
Das Unternehmen hat außerdem 31 von KI entwickelte Medikamente in der Pipeline, darunter eines für COVID 19 und eine andere für Lungenfibrose.
Andrea Olsen, 18, aus Norwegen präsentierte ihre Arbeit auf dem Ageing Research & Drug Discovery Meeting 2022 an der Universität Kopenhagen. Das Glioblastom ist eine der Krankheiten, für die Forscher am wenigsten Daten haben, sagte sie. (Andrea Olsen)
‘Alles über die Daten’
Um die neuen therapeutischen Ziele zu finden, nutzten die Studenten die KI-Plattform von Insilico, um Daten aus dem Gene Expression Omnibus zu screenen, einem Datenspeicher, den das National Center for Biotechnology Information in Bethesda, Maryland, unterhält.
„Es dreht sich alles um Daten“, sagte Harpaz gegenüber Fox News Digital. „Und ich denke, das ist eine der wichtigsten Verwendungsmöglichkeiten für Daten – das Teilen von Krankheiten und das Verbessern des Lebens der Menschen.“
Das Glioblastom ist eine der Krankheiten, für die Forscher am wenigsten Daten haben, sagte Olsen.
“Deshalb ist es so schwierig, neue Therapien zu analysieren und zu entwickeln”, sagte sie.
„Daher wäre es ein wirklich guter Aufruf zum Handeln, mehr Patienten dazu zu bringen, ihre medizinischen Informationen einzureichen, damit ihre genetischen Sequenzen analysiert werden können, um solche Krankheiten in Zukunft zu verhindern.“
Zusammenhang zwischen Altern und Krebs
Krebs betrifft überproportional viele ältere Menschen.
Mehr als 50 % der Menschen, die an Krebs erkrankt sind, sind 65 Jahre oder älter Weltgesundheitsorganisation.
Diese Verbindung inspirierte Olsen und Harpaz, ihre Bemühungen auf Zielgene sowohl für das Altern als auch für das Glioblastom zu konzentrieren.
Zach Harpaz, 16, aus Florida präsentierte seine Ergebnisse auf dem Ageing Research & Drug Discovery Meeting 2022 an der Universität Kopenhagen. „Mit zunehmendem Alter wächst Ihr Krebsrisiko, zusammen mit vielen verschiedenen Krankheiten“, sagte er gegenüber Fox News Digital über seine Arbeit. (Zach Harpaz)
„Das Altern ist die Hauptursache für unzählige Krankheiten wie Krebs“, sagte Harpaz.
„Mit zunehmendem Alter wächst Ihr Krebsrisiko, zusammen mit vielen verschiedenen Krankheiten. Wenn wir also einen Weg finden können, alle negativen Auswirkungen des Alterns zu verhindern und Sie mit zunehmendem Alter in Bestform zu halten, könnte dies viele Krankheiten verhindern und die Lebensqualität im Allgemeinen zu steigern.”
Das Potenzial von KI, das Gesundheitswesen zu verändern
Insilico-Gründer Zhavoronkov sagte, er sei optimistisch, dass KI nahezu alle Facetten von verändern kann Gesundheitswesen und Medizin.
Dazu gehören die Vorhersage von Krankheiten, die Identifizierung von Krankheiten, die Entdeckung von Zielen und die Entwicklung neuer Medikamente, sagte er.
„Bei der traditionellen Arzneimittelentdeckung dauert es über 10 Jahre und kostet rund 2 Milliarden US-Dollar, um ein Medikament auf den Markt zu bringen – und 90 % der Arzneimittelkandidaten scheitern bei Versuchen am Menschen“, sagte er gegenüber Fox News Digital.
“Diese hohen Kosten und die langsame Geschwindigkeit hindern neue lebensrettende Medikamente daran, Patienten zu erreichen.”
„Ich gehe davon aus, dass KI eine große Rolle bei der Weiterentwicklung der personalisierten Medizin spielen wird.“
KI wird bereits eingesetzt, um Patienten beim Screening von Krankheiten zu unterstützen, Vorhersagen zu treffen und Fortschritte zu überwachen, sagte der Arzt.
„Letztendlich erwarte ich, dass KI eine wichtige Rolle bei der Weiterentwicklung der personalisierten Medizin spielen wird, bei der Behandlungen auf einen bestimmten Patienten basierend auf seinem individuellen Profil zugeschnitten werden“, fügte er hinzu.
„Menschliche Wissenschaftler sind unerlässlich“
Obwohl er optimistisch in Bezug auf das Potenzial von KI ist, die Geschwindigkeit und Qualität der Gesundheitsversorgung zu verbessern, erkennt Zhavoronkov an, dass Technologie den Beitrag des Menschen nicht ersetzen kann.
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„Auch wenn die KI mühsamere und sich wiederholende Arbeiten übernehmen kann, wodurch wir das Entdeckungstempo beschleunigen können, sind menschliche Wissenschaftler unerlässlich“, sagte er gegenüber Fox News Digital.
Andrea Olsen, 18 (ganz rechts), besucht 2022 das Longevity Forum an der University of Oxford. (Andrea Olsen)
“Menschen sind die wahren Gehirne hinter den Maschinen.”
Er sagte auch: „Es gibt viele Ängste und Spekulationen darüber, dass KI und Roboter Menschen ersetzen, aber in Wirklichkeit nutzen Menschen die Kraft der Technologie, um bestimmte Aufgaben schneller und effizienter zu erledigen, so wie wir es immer getan haben.“
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„Der einzige Unterschied besteht darin, dass mit KI die Komplexität der Aufgaben, die sie bewältigen kann, exponentiell zugenommen hat“, sagte Zhavoronkov.