Как ИИ может сдержать рак, болезни сердца и диабет

Вместо того чтобы лечить хронические заболевания по мере их возникновения, ИИ мог бы полностью их предотвращать — и эта технология может появиться в Национальной службе здравоохранения Великобритании (NHS).

Когда Джефф Браун в возрасте 51 года записался на программу «Продление жизни человека», его больше интересовала перспектива узнать больше о собственной физиологии, чем беспокойство о своем благополучии и риске заболеваний.

«Я чувствовал себя фантастически, больше как 30-летний, чем как 51-летний», — вспоминает он. «Я всегда был спортсменом-любителем, когда был моложе, я все еще тренировался в спортзале три или четыре раза в неделю, и у меня была очень активная жизнь. Никогда не было проблем с усталостью. Я чувствовал, что нахожусь в очень хорошей форме, и у меня не было ни одной проблемы, которую я хотел бы исследовать. Я просто был там, потому что следил за здоровьем».

Браун прибыл в клинику Human Longevity в Сан-Диего, чтобы пройти строгую программу сбора данных, изучающую практически каждый аспект его физиологии с помощью обследований, начиная от МРТ всего тела, анализов крови, снятия показаний с носимых устройств и заканчивая секвенированием генома.

Но хотя сейчас в мире существует множество клиник долголетия, все из которых предлагают впечатляющий набор возможностей для тестирования в рамках своих пакетов, уникальный аспект предложения Human Longevity — это не просто тесты. Вместо этого компания использует передовые алгоритмы искусственного интеллекта, обученные на данных более 10 000 пациентов, чтобы объединить всю эту информацию и использовать ее для составления общей картины вашего здоровья, а также вашего будущего риска заболевания. В настоящее время компания имеет центры в Сан-Диего, Сан-Франциско и Пекине и рассматривает возможность открытия одного в Великобритании. Хотя пока нет четких планов.

«Традиционное больничное лечение очень, очень раздроблено», — говорит Вэй-У Хэ, исполнительный председатель Human Longevity. «Традиционно вы идете к нейробиологу по поводу мозга, вы идете к диетологу, и они думают только о питании. Но ключ к прогнозированию заболеваний — это интеграция этих вещей. Сейчас люди просто используют генетические тесты, чтобы попытаться предсказать риск болезни Альцгеймера у кого-то через 20 лет, но одного набора данных никогда не бывает достаточно. Если вы объедините его с тем, как мозг меняется на МРТ-сканировании, ваш прогностический алгоритм будет намного точнее».

Для Брауна, который ранее считал себя чрезвычайно здоровым, результаты оказались шокирующими. Данные не только показали, что у него повышенный риск развития диабета и аномально высокий уровень жира в печени, но и сканирование всего тела с помощью МРТ также указало на наличие зловещей темной массы в области таза. Вывод ИИ Human Longevity состоял в том, что у Брауна, вероятно, был рак простаты .

Хотя независимый уролог изначально отклонил это заключение, Браун продолжал настаивать на проведении сканирования предстательной железы и биопсии, которые подтвердили, что у него рак предстательной железы на ранней стадии.

«Если бы я послушал уролога — одного из лучших в своей области — что «крайне маловероятно», что я болен, и что нам следует просто следить за ситуацией с течением времени, рак имел бы шанс распространиться, вырасти и потенциально распространиться на мои кости», — говорит он. «Я смог отступить благодаря данным ИИ».

В то же время диагноз все еще был шоком. «Это было не то, чего я ожидал в свои 50 с небольшим», — говорит Браун. «У моего отца был рак простаты, но ему было 86, когда ему поставили диагноз. У меня двое маленьких детей, и я решил не говорить им. Это слишком тяжелая ноша, чтобы я мог взвалить ее на них. Но моя задача как отца — делать все возможное, чтобы оставаться здоровым и стараться быть рядом с ними как можно дольше».

Поскольку рак все еще находился на очень ранней стадии, у Брауна было два варианта. Пройти радиотерапию и операцию или попытаться держать его под контролем как можно дольше, внося различные изменения в образ жизни . Он выбрал последний вариант и начал заниматься греблей в спортзале, занялся прерывистым голоданием и, следуя рекомендациям Human Longevity, исключил из своего рациона весь алкоголь , глютен, обработанное мясо и сахар, чтобы снизить уровень воспаления в организме.

В процессе он также потерял 20 килограммов веса и снизил жир в печени с 25 до 5 процентов, что важно для лечения рака, поскольку печень играет ключевую роль в иммунной системе . Он также начал принимать восемь различных витаминных и минеральных добавок , которые, как считается, полезны для простаты и иммунной системы.

«За четыре года мне удалось в основном сдержать его», — говорит он. «Я регулярно прохожу биопсию, и если признаки покажут, что болезнь станет более агрессивной, мне сделают операцию. К сожалению, удаление простаты сопровождается некоторыми нежелательными побочными эффектами, поэтому моя цель по-прежнему заключается в том, чтобы использовать данные, которые я получаю от Human Longevity, чтобы попытаться помочь своему организму вылечиться».

Однако для ученых, стоящих за проектом Human Longevity, конечной целью является не просто выявление заболеваний на ранней стадии, но и использование возможностей ИИ для их предотвращения.

Его карьера охватывает начало проекта «Геном человека», который был первым научным проектом по картированию всего набора ДНК в наших клетках, известного как геном , до рассвета генеративного ИИ. Он считает, что ИИ в частности в конечном итоге позволит предотвратить большинство хронических заболеваний, которые приводят к преждевременной болезни и смерти.

«Я думаю, что в течение нашей жизни сердечно-сосудистые заболевания и диабет [2-го типа] вполне поддаются профилактике», — говорит он. «Большинство видов рака вполне поддаются профилактике, и я думаю, что деменцию можно предотвратить, если вы обнаружите свой риск за 10–20 лет до его наступления и будете готовы работать над изменением своего образа жизни».

По мнению Дэвида Кароу, президента и главного директора по инновациям Human Longevity, одна из проблем традиционных моделей здравоохранения в Великобритании, США и других странах мира заключается в том, что все они основаны на поиске признаков серьезного заболевания, к которому часто бывает слишком поздно. «Подумайте о самой элементарной части вашего медицинского путешествия — физическом осмотре у врача», — говорит он. «Они пальпируют ваш живот, возможно, проверяют шею на наличие лимфоузлов, и затем вытаскивают стетоскоп. Они посмотрят ваши глаза, но все это построено на диагностике второй, третьей и четвертой стадии заболевания. Если у вас желтые глаза, это значит, что у вас цирроз печени, и все. Это зашло слишком далеко».

Сейчас считается, что хронические заболевания обходятся NHS более чем в 50 миллиардов фунтов стерлингов в год. Один из принципов Human Longevity заключается в том, чтобы изучать повторяющиеся биомаркеры здоровья с течением времени с помощью повторных анализов крови, а также данные, которые можно собирать с помощью носимых устройств, такие как информация о глубоком сне, изменчивости сердечного ритма и функции легких, а также использовать ИИ для оценки траектории пациента. Кароу считает, что применение аналогичного подхода может в конечном итоге сэкономить системам здравоохранения огромные суммы денег.

«Одна из вещей, которую часто неправильно понимают в рутинных анализах крови, заключается в том, что мы смотрим на биомаркеры, такие как холестерин или тест на ПСА [простатический специфический антиген] для рака простаты», — говорит он. «Но гораздо более ценная информация — это то, что эти показания делают с течением времени. Неважно, какой у вас ПСА, если он относительно стабилен, это, вероятно, не вызывает беспокойства».

Кароу также приводит пример CA 19-9, белка в крови, который используется как биомаркер рака яичников и поджелудочной железы. Как и тест на ПСА, он часто может давать ложноположительные и ложноотрицательные результаты, но он утверждает, что реальная ценность заключается в измерении его с течением времени.

«То же самое и с интересующими нас областями мозга», — говорит он. «Гиппокампус — одна из первых структур, которая ухудшается при болезни Альцгеймера, но если мы отслеживаем объем гиппокампа человека в течение 10 лет, и он немного меньше, но не изменился, я не беспокоюсь. В то же время я гораздо больше беспокоюсь, если кто-то начинает с большего гиппокампа, а затем он действительно резко уменьшается. Так что на самом деле это скорость изменения всех этих показателей».

Прямо сейчас одним из основных применений ИИ в NHS является повышение эффективности. При наличии более семи миллионов пациентов в листах ожидания NHS и около 100 000 вакансий для персонала стартапы сотрудничают с различными больницами, чтобы предложить врачам новые способы экономии драгоценного времени.

«Среднестатистический сотрудник NHS 60 процентов своего дня тратит на выполнение неклинической компьютерной работы», — говорит доктор Дом Пимента, врач-терапевт и генеральный директор Tortus, компании медицинских технологий, которая в настоящее время тестирует решения на основе искусственного интеллекта совместно с различными фондами NHS.

Доктор Пимента говорит, что технология компании пытается справиться с утомительной административной нагрузкой, с которой сталкиваются многие врачи и медсестры, записывая консультации, а затем составляя для них медицинские заметки и письма. «Одно это экономит врачам час или два в день, что является огромным стимулом», — говорит он.

Появляются другие технологии ИИ, которые могут взять на себя часть нагрузки по анализу сканов. Количество направлений на лечение рака кожи в Великобритании ежегодно увеличивается на 11 процентов, и чтобы попытаться решить проблему растущих списков ожидания дерматологов, NHS испытывает инструмент ИИ под названием Derm, созданный компанией Skin Analytics. Инструмент обучен оценивать изображения поражений кожи и, как сообщается, на 97 процентов эффективен в правильном определении рака кожи , что позволяет специалистам уделять больше времени пациентам.

Научно-исследовательские проекты также изучают, как инструменты ИИ могут быть использованы для обработки электронных медицинских карт пациентов и использования содержащихся в них данных для составления прогнозов относительно их будущей траектории здоровья, аналогично алгоритмам, используемым в Human Longevity.

«ИИ становится все лучше с чтением свободного текста, написанного врачами и медсестрами в медицинских картах пациентов», — говорит Кеннет Бейли, консультант по интенсивной терапии и профессор, работающий в лаборатории генеративного ИИ Эдинбургского университета.

«В настоящее время эти данные, вероятно, не используются в полной мере, поскольку человеческий мозг не способен извлекать из них всю полезную информацию».

Профессор Бейли прогнозирует, что в ближайшие годы применение ИИ к наборам данных NHS может сыграть важную роль в поиске новых способов выявления пациентов с риском заболевания и прогнозирования видов медицинских вмешательств, которые помогут предотвратить их заболевание.

«Вот здесь и есть действительно захватывающие возможности», — говорит он. «ИИ может рассказать нам о медицине то, чего мы еще не обнаружили, и это может стать настоящим прорывом для здравоохранения.

Хотя Браун был шокирован, узнав о диагнозе рака, он благодарен, что болезнь была выявлена на такой ранней стадии, еще до того, как у него начали проявляться симптомы. Без мощи ИИ его здоровье, несомненно, шло бы по совершенно иной траектории.

«Я все еще борюсь с раком, но держу его под контролем. Я действительно чувствую замечательную разницу в повседневной жизни с точки зрения уровня энергии, концентрации и качества сна. Я с оптимизмом смотрю в будущее».