生成式AI可望醫「不治之症」 (葉文瀚博士)
藥物昂貴,基因療法費用高不可攀,令病人難以負擔。不過,隨着生成式人工智能(Generative AI)的出現,有望改變這種情況。
現時生成式AI已能準確描述柏金遜等的病徵。那麼,它能否給我們找到治癒的辦法呢?這是新一代生物科學家的期望,他們利用ChatGPT和DALL.E2等高科技,設計出能夠修復「不可治癒」疾病基因問題的新型藥物。隨着基因和蛋白質生物學的近期發展,生成式AI讓我們能夠設計「程式化」藥物,醫治從前無法治療的疾病。
談到基因療法,我們不能不提RNA(核糖核酸)。RNA是細胞組成部分,它從DNA中獲指令,用於生成決定細胞行為和發育方式的蛋白質。假如一個人有基因突變,容易患上某種疾病,科學家可透過使用導引RNA分子,編輯病人的RNA,以改變該訊息並修復問題,而不會永久改變其DNA。導引RNA可重新定向一種天生存在於所有人類細胞中的編輯RNA蛋白質,以糾正疾病的基因原因。
設計導引RNA是一項重大工程。RNA由4個遺傳碼字母組成:A、G、C和U。一個長度為20個字母的短RNA序列,有超過一萬億種可能的序列。這些巨大的導引RNA序列可能性帶來重大挑戰,要找出每個目標的精確序列,需要耗時計算,即使是最先進的超級電腦,也需要數年之久。
現在,生物科學家利用大型語言模型,透過數百萬個實驗數據點的訓練,教導計算機生成RNA療法的候選方案。這些候選方案隨後可以在實驗室中測試,大大加快結果出現時間。
在RNA編輯方面,研究人員已使用生成式AI預測RNA序列的結構和穩定性,以及預測編輯酶與目標RNA序列之間的相互作用。這有助於加速RNA編輯的設計和改良過程,提高準確性和效率。
AI還可應用於研究其他治療方法,如基因療法和蛋白質設計。通過使用AI預測蛋白質的結構和性質,研究人員可以設計出針對特定疾病目標更有效的蛋白質藥物。
生成式AI正以驚人方式改變醫學領域,為那些曾被視為無法治癒的疾病帶來新曙光。這種結合人類智慧及AI的創新方法,讓我們能迅速地發現新藥、研究基因療法,並提升患者的生活質量。