Een meer digitale biologie
Generatieve artificiële intelligentie opent de deur naar een meer digitale biologie. De eerste voorbeelden zijn al duidelijk zichtbaar: DNA-sequenties die sneller geanalyseerd en gecorreleerd worden en digitale pathologie met automatische herkenningspatronen. AI analyseert bijvoorbeeld biopsiebeelden om kanker te detecteren, wat leidt tot snellere en betrouwbaardere diagnoses. AI wordt gebruikt om binnen de grote DNA databases die opgebouwd worden, genetische patronen te ontdekken die bijvoorbeeld aangeven of jij meer kans hebt op een bepaalde ziekte. AI-modellen kunnen mogelijke gezondheidsrisico’s op basis van genetica, patiëntgeschiedenis en realtime gegevens voorspellen, waardoor preventieve maatregelen kunnen worden genomen en hun effect ook geëvalueerd kan worden.
De grote impact van AI komt echter wanneer het de efficiëntie van de ontwikkeling van nieuwe medicijnen kan verhogen. Elke dag dat een goed werkend medicijn sneller op de markt komt, kunnen we levens van patiënten redden en de kosten van onze medische systeem reduceren.
McKinsey schreef een indrukwekkend rapport: ‘Hoe AI nieuwe cel- en gentherapieën kan versnellen’. Zij wijzen erop dat de experimentele datasets momenteel nog niet groot genoeg zijn om AI toe te passen en zeer voorspellende modellen te creëren. Hier ligt ook de grote kans binnen mijn domein van op chip gebaseerde life sciences. Wij maken chips, chips die metingen kunnen parallelliseren. Schaalbare datasets vragen een schaalbare meetchip. Niet elk experiment één voor één uitvoeren met een pipet, maar één miljoen experimenten die de data creëren waarop AI-modellen kunnen worden losgelaten.
De mogelijkheden zijn veelzijdig: nog meer DNA-sequenties analyseren om specifieke mutaties te vinden en meer gepersonaliseerde drugs te maken, geoptimaliseerde cel-engineering, meer schaalbare orgaan-op-chipexperimenten, dat alles om uiteindelijk tot een digitaal gepersonaliseerd patiëntenmodel te komen. Dit model kan dan nauwkeurige voorspellingen doen over de kans op succes voor elk nieuw medicijn en voor elke individuele patiënt. Het mogelijke resultaat? Een veilig en effectieve celtherapie voor jouw zeldzame kanker die binnen enkele weken klaar is.
Denken we nog een stapje verder, dan kunnen we ervan uit gaan dat AI toelaat om betere mens-machine-interfaces te bouwen. We kunnen ons inbeelden hoe AI de kwaliteit van leven van patiënten kan verhogen door hen te voorzien van hulpmiddelen die hun fysieke en cognitieve capaciteiten versterken. AI-gestuurde protheses en exoskeletten kunnen de mobiliteit en kracht van patiënten verbeteren. Artificiële organen kunnen preciezer aangestuurd worden. Natuurlijk gaat deze evolutie stap voor stap, en moeten we ons zeer bewust zijn van ethische implicaties als beslissingsprocessen overgenomen worden door generatieve algoritmes.