"מדען AI", העובד בשיתוף פעולה עם מדעני אנוש, מצא כי שילובים של תרופות זולות ובטוחות – המשמשות לטיפול במצבים כמו כולסטרול גבוה ותלות באלכוהול – עשויים להיות יעילים גם בטיפול בסרטן, גישה חדשה ומבטיחה לגילוי תרופות.
צוות המחקר, בראשות אוניברסיטת קיימברידג ', השתמש במודל השפה הגדולה של GPT-4 (LLM) כדי לזהות דפוסים נסתרים הקבורים בהרי הספרות המדעית כדי לזהות תרופות פוטנציאליות לסרטן חדשות.
כדי לבחון את גישתם, החוקרים הניעו את GPT-4 לזהות שילובי תרופות פוטנציאליים חדשים שיכולים להשפיע משמעותית על קו תאי סרטן השד המשמש בדרך כלל במחקר רפואי. הם הנחו את זה להימנע מתרופות לסרטן סטנדרטיות, לזהות תרופות שיתקפו תאים סרטניים תוך לא פוגעים בתאים בריאים, ולתעדף תרופות שהיו במחיר סביר ואושרו על ידי הרגולטורים.
שילובי התרופות שהציעו GPT-4 נבדקו אז על ידי מדענים אנושיים, הן בשילוב והן בנפרד, כדי למדוד את יעילותם כנגד תאי סרטן השד.
בבדיקה הראשונה מבוססת מעבדה, שלושה מתוך 12 שילובי התרופות שהציעו GPT-4 עבדו טוב יותר מתרופות נוכחיות בסרטן השד. לאחר מכן למדה ה- LLM מהבדיקות הללו והציע ארבעה שילובים נוספים, שלושה מהם הראו גם תוצאות מבטיחות.
התוצאות, שדווחו ב כתב העת של ממשק החברה המלכותיתמייצגים את המופע הראשון של מערכת לולאה סגורה בה תוצאות הניסוי הנחו LLM, ותפוקות LLM-שהתפרשו על ידי מדענים אנושיים-הנחו ניסויים נוספים. החוקרים אומרים כי כלים כמו LLMs אינם מחליפים מדענים, אלא ניתן לפקח עליהם לחוקרי AI, עם היכולת למקור, להתאים ולהאיץ את הגילוי בתחומים כמו מחקר סרטן.
לעתים קרובות, LLMs כמו תוצאות החזרת GPT-4 שאינן נכונות, המכונות הזיות. אך במחקר מדעי, הזיות יכולות לפעמים להועיל, אם הן מובילות לרעיונות חדשים שכדאי לבדוק.
פרופסור רוס קינג מהמחלקה להנדסה כימית וביוטכנולוגיה, שהוביל את המחקר, אמר כי "LLMs בפיקוח מציעים שכבה מדרגית ודמיונית של חקר מדעי, ויכולים לעזור לנו כמדענים אנושיים לחקור דרכים חדשות שלא חשבנו עליהם קודם," אמר פרופסור רוס קינג מהמחלקה להנדסה כימית וביוטכנולוגיה של קיימברידג '. "זה יכול להיות שימושי באזורים כמו גילוי תרופות, שם ישנם אלפי תרכובות רבות שאפשר לחפש בהן."
בהתבסס על ההנחיות שמספקים המדענים האנושיים, GPT-4 נבחרו תרופות המבוססות על יחסי הגומלין בין הנמקה ביולוגית לדפוסים נסתרים בספרות המדעית.
זה לא אוטומציה המחליפה מדענים, אלא סוג חדש של שיתוף פעולה. מונחה על ידי הנחיות מומחים ומשוב ניסיוני, ה- AI תפקד כמו שותף מחקר בלתי נלאה, בניווט במרחב השערה עצום והציע רעיונות שייקחו בני אדם לבד הרבה יותר להגיע. "
ד"ר הקטור זניל, מחבר משותף ממכללת קינגס לונדון
ההזיות – הנחשבות בדרך כלל כפגמים – הפכו לתכונה, ויצרו שילובים לא שגרתיים שכדאי לבדוק ולתקפות במעבדה. המדענים האנושיים בדקו את הסיבות המכניסטיות שה- LLM מצא כמציע שילובים אלה מלכתחילה, והזינו את המערכת קדימה ואחורה באיטרציות מרובות.
על ידי בחינת סינרגיות עדינות ונתיבי התעלמות, GPT-4 סייעה בזיהוי שישה זוגות תרופות מבטיחים, כולם נבדקו באמצעות ניסויים במעבדה. בין השילובים, סימבסטטין (הנפוץ להפחתת הכולסטרול) ודיסולפירם (המשמש בתלות באלכוהול) בלט כנגד תאי סרטן השד. חלק מהשילובים הללו מראים פוטנציאל למחקר נוסף בתחום החזרה הטיפולית.
תרופות אלה, אמנם אינן קשורות באופן מסורתי לטיפול בסרטן, יכולות להיות טיפולים פוטנציאליים לסרטן, אם כי תחילה יצטרכו לעבור ניסויים קליניים נרחבים.
זניל אמר כי "מחקר זה מדגים כיצד ניתן לארוג AI ישירות אל לולאה האיטרטיבית של גילוי מדעי, מה שמאפשר יצירת השערה ותיקוף אדפטיבי, המודעים על ידי נתונים בזמן אמת", אמר זניל.
קינג אמר כי "היכולת של LLMs מפוקחים להציע השערות על תחומים, משלבת תוצאות קודמות ומשתפת פעולה על פני איטרציות מסמנת גבול חדש במחקר מדעי. "מדען AI הוא כבר לא מטאפורה ללא אימות ניסיוני: כעת זה יכול להיות משתף פעולה בתהליך המדעתי."
המחקר נתמך בחלקו על ידי קרן אליס וולנברג והמועצה לחקר הנדסה ומדעי הפיזיקה בבריטניה (EPSRC).
