Vivodyne تفتتح شبكة مختبرات روبوتية لتنمية أنسجة بشرية لتدريب الذكاء الاصطناعي على البيولوجيا السببية

تقول شركة ناشئة للتقنية الحيوية مقرها فيلادلفيا إن سبب عدم قدرة الذكاء الاصطناعي على علاج السرطان حتى الآن ليس مشكلة نمذجة، بل مشكلة بيانات. افتتحت Vivodyne ما تسميه أكبر مركز بيانات بيولوجية بشرية في العالم، وهو شبكة من المختبرات الروبوتية التي تُنمّي أنسجة بشرية حية، وتُجرّعها بالأدوية، وتُسجّل كيفية استجابتها — مُولّدةً بالضبط ذلك النوع من البيانات السببية التي تفتقر إليها نماذج الذكاء الاصطناعي الحالية.

الشركة، المنبثقة عن جامعة بنسلفانيا عام 2021 على يد الرئيس التنفيذي أندري جورجيسكو بعد حصوله على دكتوراه في الهندسة الحيوية هناك، جمعت أقل من 80 مليون دولار عبر جولتي تمويل بقيادة Khosla Ventures. وقد دفعت ثماني من كبرى شركات الأدوية العالمية بالفعل مقابل الوصول المبكر إلى المنصة.

لماذا يظل اكتشاف الأدوية بالذكاء الاصطناعي يصطدم بجدار

يجادل جورجيسكو بأن نماذج الذكاء الاصطناعي المُدرَّبة على مجموعات البيانات البيولوجية الحالية محدودة بشكل جوهري لأن تلك البيانات تلتقط لقطات ثابتة، لا علاقة سبب ونتيجة. قال لموقع TechCrunch: «كل التدريب يتم على لقطات ثابتة لهذه الخلايا. يتعلم النموذج أن 'هذه حالة الخلية أ'، 'هذه حالة الخلية ب'، لكنه لا يتعلم أبداً أن 'حالة الخلية ب هي نتيجة التهاب حالة الخلية أ'». وأضاف أنه بدون تلك الرابطة السببية، تنتهي النماذج المدربة فقط على بيانات حيوانية أو خطوط خلوية إلى التحسين لنتائج لا تنتقل إلى البشر — ومن هنا تقييمه الصريح: «بدون الاختبار البشري، ماذا ستفعل هذه النماذج؟ ستعالج السرطان لدى الفئران».

داخل مختبرات HIVE

إجابة Vivodyne هي HIVE — مختبرات روبوتية معيارية يمكنها تنمية 20 نوعاً مختلفاً من الأنسجة البشرية، ثم تجريعها ورصدها تلقائياً على مدار الساعة. يضم المرفق الجديد للشركة قرب سان فرانسيسكو 12 مختبر HIVE بقدرة على إجراء تجارب خاضعة للرقابة على 3.1 مليون عينة نسيج بشري كبير سنوياً، وهو ما تقول Vivodyne إنه يعادل تقريباً ضعف الحجم الإجمالي لجميع التجارب السريرية التي أُجريت في الولايات المتحدة.

النتائج المُبلَّغ عنها حتى الآن لافتة: تُظهر نماذج أنسجة الكبد دقة تنبؤية بنسبة 94% مقارنةً بتجارب السمية البشرية الحقيقية، وتتطابق أنسجة المسالك الهوائية مع السلوك البشري بنسبة 96% من الوقت، وحقق اختبار نخاع العظم عبر 20 دواءً كيميائياً توافقاً بنسبة 100% مع النتائج السريرية. أحدث أجهزة الشركة، TissueDisk من الجيل الثاني، هي رقاقة بيولوجية بحجم رقاقة السيليكون تُنمّي مئات الأنسجة البشرية الحية الوظيفية في آن واحد، ويتم تصنيعها بالكامل على خط الإنتاج الروبوتي الخاص بـVivodyne.

ما الذي يفتحه هذا — وما لا يفتحه

الطرح المُقدَّم لباحثي الذكاء الاصطناعي هو أن هذه البيانات السببية عالية الإنتاجية يمكن أن تدعم أخيراً تقنيات التعلم المعزز ذاتها التي دفعت الاختراقات في نماذج اللغة، لكن مُطبَّقة هذه المرة على فسيولوجيا الإنسان. وهذا مهم أكثر ما يكون بالنسبة للعلاجات المركّبة، حيث تنفجر مساحة البحث عن تفاعلات الأدوية تركيبياً. قال جورجيسكو: «إذا أردنا علاجات مركّبة، فإن المساحة التي يجب البحث فيها تنفجر. يجب أن تقول: 'أريد حدوث هذا التأثير، فما السبب الذي يجب أن أستدعيه؟'» — سؤال لا يمكن لبيانات اللقطات الثابتة الإجابة عنه ببساطة.

نماذج أنسجة Vivodyne ليست كائنات كاملة، وسيلاحظ المتشككون أن سلوك الأنسجة في المختبر، مهما كان متطوراً، لا يزال خطوة بعيداً عن جسم بشري حي بجهاز مناعي وتنظيم هرموني وتفاعلات بين الأعضاء. تُقدِّم الشركة منصتها كوسيلة لتقليل مخاطر الأدوية قبل التجارب البشرية، لا كبديل عنها — لكن حجم البيانات التي تُولِّدها كبير بما يكفي لجذب انتباه مختبرات الذكاء الاصطناعي وشركات الأدوية على أي حال.

وفقاً لما ذكرته TechCrunch، يمثل إعلان Vivodyne في 19 أغسطس أول كشف بنيوي كبير لها منذ انبثاقها عن البحث الأكاديمي قبل خمس سنوات.