Фото: Ирина Шеян |
Возможности самообучающегося суперкомпьютера IBM Watson отныне будут использоваться для разрешения загадок рака головного мозга: система станет помогать врачам подбирать курс лечения исходя из мутаций в геноме конкретного пациента.
«Проводя полное секвенирование генов, вы получаете полную картину мутаций у конкретного пациента, — отмечает Раминдерпал Сингх, директор IBM Research по развитию бизнеса геномной медицины. — Для онкологов чрезвычайно важно иметь возможность интерпретировать эту информацию, чтобы можно было определиться с мерами противодействия».
Watson планируется использовать в рамках научного исследования — он будет помогать медикам Нью-Йоркского геномного центра сопоставлять мутации, обнаруженные у пациентов, с геномными базами данных и медицинской литературой. Результаты компьютер будет предоставлять лечащему врачу.
В исследовании участвуют пациенты с глиобластомой, быстроразвивающейся злокачественной опухолью головного мозга, из-за которой в США ежегодно погибают больше 13 тыс. человек.
Обычно онколог составляет план лечения для конкретного пациента, руководствуясь медицинской литературой, отмечает Сингх. Прототип сервиса на основе Watson будет помогать в этом процессе, автоматически предоставляя ссылки на соответствующие научные доклады.
Сам Watson работает в облаке IBM. Врачи будут загружать в него генную последовательность, а суперкомпьютер — просматривать базы данных и медицинскую литературу в поисках сведений о выявленных мутациях, коррелируя и выделяя найденные соответствия, которые могут быть полезными.
Программное обеспечение, реализующее эти возможности, было разработано еще раньше, чем Watson. Систему развивают уже около десяти лет в центре вычислительной биологии исследовательского подразделения IBM. «Сегодня пришло время заставить ее работать в автоматическом режиме и с информацией о реальных пациентах», — отметил Сингх.
IBM уже не впервые находит работу для Watson в области онкологических исследований. В 2012 году специалисты корпорации в сотрудничестве с раковым центром Memorial Sloan-Kettering в Нью-Йорке занялись созданием компьютерного ассистента для медиков.
Этот проект все еще реализуется, но IBM не уточняют, на каком он сейчас этапе. По-видимому, одним из его плодов стал коммерческий программный продукт Care Reviewer, выпущенный страховой компанией WellPoint, — система содействия в постановке диагноза.
Изначально Watson был разработан для совместного с людьми участия в телевикторине Jeopardy! (на основе которой в России создали шоу «Своя игра»). Суперкомпьютер понимает вопросы, заданные вслух обычным языком, и ищет на них ответы по множеству источников структурированной и неструктурированной информации.
После победы суперкомпьютера в Jeopardy! в IBM занялись коммерциализацией технологий Watson в ряде отраслей, в том числе в здравоохранении и послепродажном обслуживании.
Но у корпорации, похоже, есть сложности с адаптацией суперкомпьютера для более широкого применения. В частности, в доработке нуждается механизм поиска с разрешением неоднозначностей и сопоставлением сущностей (Entity Disambiguation and Matching), отвечающий за соотнесение разных описаний одного и того же объекта. На сегодняшний день EDM остается узким местом таких диалоговых медицинских систем, как Watson, отметил один из его разработчиков, Крис Уэлти.
Главная задача суперкомпьютера в новом проекте — верно сопоставить индивидуальные генетические мутации пациента с публикациями, где эти или похожие мутации описываются.
«Мутации могут быть весьма сложными, но со временем будут появляться исследования, позволяющие найти индивидуальное лечение для все большего числа случаев», — полагает Сингх.
По его словам, Watson, как самообучающаяся система, со временем будет все лучше справляться с выдачей верной информации. «Работая с пациентами, мы будем сохранять сведения о результативности лечения различными медикаментами, помогая суперкомпьютеру улучшать точность своих ответов», — добавил он.
Сингх утверждает, что Watson будет обучаться быстро: «Мы уверены, что сможем начать предоставлять сервис на коммерческой основе уже через несколько месяцев».
Нью-Йоркский геномный центр — это некоммерческий научно-исследовательский институт и лечебное учреждение, финансируемое консорциумом научных и медицинских организаций, в том числе центром Memorial Sloan-Kettering, Нью-Йоркским университетом и Рокфеллеровским университетом.