Kompletní přeměření

„Toto chytré zrcadlo zatím není nijak obzvlášť chytré,“ říká podnikatel Jun Wang. Zařízení se skládá z kamery kombinované se zrcadlovou plochou. 41letý čínský biolog a počítačový vědec se ale v budoucnu chce v tomto zrcadle vidět v podobě „exaktní trojrozměrné verze“ a kromě toho na něm má spatřit informace o stavu svého těla. Zakladatel společnosti iCarbonX prstem poťukává na pravý horní roh: „Na tomhle místě chci při čištění zubů číst informace o svém zdraví - o hmotnosti, krevním tlaku a pulzu. A o tom, jak to všechno souvisí s mojí DNA.“

Inteligentní zrcadlo je jenom jedním z mnoha přístrojů, které Wang plánuje. Zařízení mají sbírat data od milionů osob, analyzovat je a poté účastníkům sdělit výsledky. Jun Wang tak zamýšlí se svým podnikem zaměřeným na osobní zdraví se sídlem v jihočínském Šen-čenu obsáhnout více informací o zdraví než kdykoli předtím.

Odhalit nemoc včas

Informace mají zahrnovat údaje o DNA, data z nositelné elektroniky typu Fitbit, informace o srdeční činnosti nebo o spánku. Navíc také informace z krevních testů, kvůli kontrole různých proteinů a enzymů. Tyto hodnoty by podle Wanga měly ukázat, v jakém stavu je srdce, nebo by mohly signalizovat rané znaky vznikající rakoviny. Kromě toho chce firma iCarbonX dávat dohromady data o produktech látkové výměny, o cholesterolu a obsahu cukru v krvi, společně s detaily z předcházející zdravotní historie klienta. Wangovým cílem je především kontinuální dohled nad zdravím. Ještě předtím, než by u pacienta došlo k rozvoji nemoci, obdržel by návrhy, jak zlepšit svoji výživu nebo životosprávu. Wangovi nejde ani tak o léčení nemocí, jako spíš o to, jak je vůbec nenechat vzniknout.

Jestli bude mít jeho vize šanci na uskutečnění, záleží mimo jiné na tom, zda bude DNA sekvencování stále levnější a zda bude možné zaznamenat tisíce biologických látek a procesů v těle. Firma iCarbonX je jednou z celé řady společností, které v těchto datech chtějí hledat smysluplné souvislosti. Kdyby se vývoj odehrával podle tohoto start-upu, medicína budoucnosti by již nereagovala až následně na vznikající nemoc, ale snažila by se udržet lidi zdravé, a to za zlomek nákladů. Pro vyřešení tohoto puzzlu s miliony částí musí být nasazena umělá inteligence a další pokročilé počítačové techniky. „Díky umělé inteligenci můžeme všechny tyto informace zpracovat a informovat pacienty o věcech týkajících se zdraví, o nichž dosud neměli tušení,“ věří Wang.

Virtuální zdravotní mozek

Čínský podnikatel již pro své plány sehnal 600 milionů dolarů. Část peněz investuje do firem, které by mohly přispět k uskutečnění jeho vize - platí mimo jiné podíl 161 milionů dolarů společnosti SomaLogic. Firma, která sídlí v Coloradu, pracuje na čipu, který dokáže změřit tisíce proteinů v krvi. Více než 100 milionů dolarů obdržela platforma PatientsLikeMe, 40 milionů dolarů pak AOBiome. Podnik sídlící v Massachusetts zkoumá mikroby ve sprejích, díky nimž má být kůže zdravější. Podporu obdržela také společnost HealthTell z kalifornského San Ramonu. Tento start-up rozpoznává ve vzorku krve protilátky, které v raném stadiu poukazují na takové nemoci, jako je rakovina nebo autoimunitní onemocnění. Z této směsice má nakonec vzniknout inteligentní systém, který všechna tato data propojí dohromady. Vedoucí pozici v tomto případě zaujímá firma iCarbonX sídlící v Izraeli. Vyvíjí software pro interpretaci VR snímků a dalších medicínských obrazů. Inženýři společnosti nyní pracují na vytvoření takzvaného „virtuálního zdravotního mozku“. Ten má interpretovat tisíce datových bodů, které chce iCarbonX v budoucnu sbírat.

Frustrující hranice genetiky

„To všechno zní hodně komplikovaně, a také to takové je,“ říká Wang, který začal svoji kariéru na konci 90. let na univerzitě v Pekingu, kde se snažil sekvenovat DNA. Hranice genetiky pro něj však byly frustrující - DNA sekvenování samotné totiž neposkytuje příliš přesný vhled do zdraví mnoha lidí. Vědci našli mnoho DNA markerů, které měly poukazovat na to, zda je daná osoba zdravá, nebo nemocná. Ale téměř patnáct let po ukončení Human Genome Project se přišlo na to, že tyto markery vypovídají méně, než se původně předpokládalo. S výjimkou určitých vzácných genetických mutací je DNA jenom jedním z mnoha faktorů ve zdravotním osudu člověka. Ukázalo se, že je potřeba vědět daleko víc také o proteinech či o produktech látkové výměny.

Wang se proto po založení iCarbonX setkal s řadou expertů, například s Jamiem Heywoodem, spoluzakladatelem platformy PatientsLikeMe. Podnik z Cambridge dává více než 500 tisícům chronicky nemocných pacientů k dispozici on-line platformu, kde si mohou vyměňovat informace o svých zkušenostech a zdravotních datech. Tato data, jak navrhuje Heywood, má využít také Wangova společnost. „Byli jsme nadšeni možností, že můžeme odhalit nemoci už v časném stadiu, například když se u zdravé osoby vyvine diabetes,“ říká Heywood.

Inteligentní toaleta

Aby však firma měla šanci na vytvoření znatelných korelací v datech, musela by o své službě přesvědčit miliony lidí - pro získání smysluplných signálů častých nemocí by musela získat data možná až od deseti milionů osob. K překážkám patří také základní otázky. Není pochyb, že vysoce vyvinuté počítače povedou k enormnímu rozmachu při interpretaci medicínských dat. Ale dosud umělá inteligence na tomto poli neukázala žádné velké účinky. „V určitých oblastech je nasazena už mnoho let,“ říká doktor Marty Kohn, který pro IBM vyvíjel projekt IBM Watson Health. „Ale v praxi ještě příliš mnoha pacientům nepomohla.“ Wang o těchto výzvách ví. Již dnes experimentuje s různými možnostmi, jak dosáhnout na maximum informací. V sídle společnosti v Šen-čenu ukazuje, jak toaleta do igelitových sáčků sbírá vzorky pro denní mikrobiální analýzu. Wang chce vyvinout „inteligentní toaletu“, která analyzuje vyměšování a uloží osobní profil vytvořený umělou inteligencí.

Je možné se ptát, jestli miliony zdravých lidí budou skutečně připraveny o sobě sbírat tak mnoho informací. Wang připomíná, že lidé v minulosti o svých genech také nechtěli nic vědět. Ale to se postupem času změnilo a dnes chce být informováno stále více uživatelů. Wang si je jistý, že tento trend v medicíně již brzy nastoupí.

***

AI proti rakovině kůže

Výzkumníci Stanfordovy univerzity vyvinuli systém umělé inteligence, který dokáže rozpoznat rakovinu kůže. Jde o jeden z nejčastějších typů rakoviny, který byl rozpoznáván pomocí screeningu výlučně vizuálně, tedy pozorováním prováděným lékařem (případně následuje zkoumání odebrané tkáně). Vědci předložili umělé inteligenci téměř 130 tisíc obrazů s více než dvěma tisíci rozšířenými a často smrtelnými onemocněními kůže. Následně byl systém schopen s vysokou úspěšností nemoc rozpoznat. Umělá inteligence dospěla ke stejným výsledkům jako dermatologové, jejichž nálezy jsou následně přezkoumány biopsií (odebráním tkáně). Pro zamezení tvorby metastáz je včasná diagnóza obzvláště důležitá - vědci ze Stanfordu proto mají v úmyslu vytvořit také aplikaci pro smartphony.

Foto popis| Čínský podnikatel Jun Wang chce pomocí umělé inteligence vyhodnocovat co největší objem dat a umět tak efektivně předcházet nemocem.
Foto popis| Elektronický medicínský asistent (EMA) pomáhá dermatologům lépe spravovat data pacientů při léčbě kožních onemocnění.
Foto popis| Součástí datové sady každého pacienta by mohly být i skeny z počítačové tomografie.

O autorovi| MICHAL ČERNÝ, michalcerny.media@seznam.cz