История о том, как владелец собаки якобы с помощью ChatGPT разработал для нее персонализированную вакцину и спас питомца от рака, быстро разошлась в медиа как пример прорыва искусственного интеллекта в медицине. В тексте оригинальной публикации встречаются громкие формулировки про неожиданный успех, демократизацию гражданской науки и перспективы лечения людей. Мы решили разобраться: действительно ли теперь чат-бот может заменить команду исследователей и лечить собак от рака, или речь идет о применении экспериментальных, но все-таки уже существующих подходов в необычном контексте?
Спасти Рози
13 марта издание The Australian опубликовало историю австралийского IT-предпринимателя Пола Конингема: после того, как у его собаки Рози обнаружили мастоцитому, он не остановился на стандартной ветеринарной онкологии и сделал для питомца персонализированную раковую вакцину. Сначала собака прошла обычное лечение — операцию и химиотерапию, но опухоль не исчезла. Тогда Конингем обратился за советом о том, что еще можно сделать, к ChatGPT. Чат рассказал ему о существовании персонализированных раковых вакцин для людей и помог собрать стандартную стратегию для лечения собаки: секвенировать опухоль и нормальную ткань, сравнить их, найти ракоспецифичные мутации, сфокусироваться на перспективных с точки зрения иммунного ответа мишенях и сделать на основании этого вакцину.
Конингем нашел профильную лабораторию и уговорил ее сделать секвенирование опухоли собаки и отдать ему сырые результаты, а затем под руководством чат-бота использовал стандартные инструменты для анализа данных секвенирования. По его расчетам в Институте РНК Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее синтезировали мРНК-вакцину. Затем ее ввели собаке в рамках уже существующей исследовательской программы ветеринарного онколога Рейчел Аллавены из Квинслендского университета, у которой было действующее этическое разрешение на тестирование экспериментальных иммунных терапий. По данным статьи Университета Нового Южного Уэльса, параллельно Рози провели еще и терапию ингибиторами контрольных точек иммунитета.
Как работают раковые мРНК вакцины? ↓
мРНК-вакцина представляет собой инструкции для клеток, по которым они смогут синтезировать фрагменты характерных для конкретной опухоли белков — антигенов. После введения вакцины эти антигены начинают производиться в клетках и затем предъявляются иммунной системе. В ответ активируются цитотоксические Т-клетки, которые начинают распознавать и уничтожать клетки опухоли с такими же антигенами. В отличие от профилактических вакцин, такие препараты не предотвращают рак, а усиливают уже существующий, но недостаточный противоопухолевый иммунный ответ.
Спустя несколько инъекций одна из крупных опухолей уменьшилась примерно наполовину. Рози стала чувствовать себя лучше, а сам Конингем уже разрабатывает вторую версию вакцины для устойчивых к лечению участков опухоли. Это достаточно важная деталь всей истории: речь идет не о полном излечении рака у собаки, а о частичном и неоднородном ответе.
Главный посыл статьи в издании The Australian, которое опубликовало эту историю, — искусственный интеллект резко демократизирует персонализированную иммунотерапию рака: человек без формального биологического образования может, имея доступ к языковой модели и некоторым вычислительным инструментам, пройти путь от полного нуля до создания персонализированной противораковой вакцины. Это не совсем так.
Вклад владельца собаки и ИИ
Не стоит забывать, что Конингем — владелец IT-компании, прекрасно разбирающийся в принципах анализа данных, и это именно та часть стандартного протокола разработки вакцины, которую он взял на себя. Остальные, наиболее затратные этапы были отданы на заказ в профильные лаборатории, которые согласились с ним сотрудничать.
Роль генеративного искусственного интеллекта в этой истории тоже несколько раздута. При невнимательном чтении может создаться впечатление, что ChatGPT заменил собой стандартный исследовательский протокол и создал прорывное лекарство. Но он не предложил ничего принципиально нового по сравнению с тем, что и так известно, не открыл новый механизм, не изобрел новый препарат и не поменял стандарты лечения. На деле чат выступал скорее как навигатор по уже существующим подходам. Он помог Конингему быстро понять, какие у него есть варианты, и составить план действий.
В этой истории ChatGPT можно было бы заменить долгим и утомительным поиском в интернете или серией консультаций со специалистами. Разница в том, что воспользоваться поисковиком — дешево, но медленно и бессистемно, а обратиться к экспертам — быстро и эффективно, но дорого. Чат в этом случае — действительно идеальный проводник: специалисты не будут неделями вести за ручку частное лицо через протоколы, гайдлайны и терминологию, а чат — будет. Реальная заслуга ИИ здесь в том, что он дал Конингему многочасовое, персонализированное, почти бесплатное сопровождение в чужой для него области.
Другой ИИ, который использовал Конингем и который был упомянут в оригинальной статье — AlphaFold. Этот алгоритм был создан шесть лет назад и с тех пор прочно вошел в стандартный набор биоинформатических инструментов. Никакой новости его использование не представляет.
К сожалению, в тексте и сопровождающих публичных материалах отсутствуют детали, которые позволили бы оценить сложность случая. Мы не знаем, какую или какие именно мутации нашли у Рози, какие антигены выбрали для конструкции, почему именно их, какие алгоритмы использовались и почему стандартные варианты терапии сочли недостаточными. У собак мастоцитома давно изучается, и в клинической практике отдельно смотрят, например, статус гена рецептора фактора роста тучных клеток KIT/c-kit, поскольку при мастоцитоме поражаются именно тучные клетки. Активирующие мутации, особенно в экзоне 11, связаны с более агрессивным течением и могут влиять на выбор таргетной терапии.
Поэтому без конкретики невозможно понять, насколько сложной оказалась задача: была ли это работа с экзотической мишенью или, наоборот, что-то стандартное. Судя по скриншотам, приведенным в статье Университета Нового Южного Уэльса, Конингем обнаружил именно мутации в KIT/c-kit, но никаких других подтверждений этому найти не удалось.
Не так уж это и дешево
История подается как «доступная гражданская наука», но на деле она оказывается не такой уж доступной. Мы не знаем, сколько денег и на что было потрачено. В материале The Australian указано, что одно только секвенирование стоило три тысячи долларов, а весь проект — десятки тысяч. По-видимому, в эту сумму не включены сопоставимые затраты на создание новой версии вакцины для резистентных участков опухоли. Была ли часть работы лабораторий оплачена за счет их личного бюджета мы тоже не знаем.
Самая дешевая, хоть и интеллектуально затратная, часть протокола — как раз та, которую, собственно, взял на себя Конингем. Судя по статье, он проделал биоинформатический анализ и предложил дизайн вакцины, а лаборатория уже синтезировала препарат и собрала его в лекарственную форму. Но при создании аналогичных вакцин для человека самые дорогие этапы это как раз производство и контроль качества вакцины. Так происходит из-за того, что для каждого пациента ее приходится разрабатывать заново, а для производства нужны лабораторные условия, оборудование и дорогостоящие расходники. Сделать мРНК вакцину на заднем дворе самостоятельно пока не получится.
Во сколько обойдется сделать персонализированную вакцину?
Единственная стандартная собачья ДНК вакцина Oncept от меланомы стоит порядка 6000-9000 долларов в США. Данных по средней стоимости персонализированных вакцин пока нет, поскольку они практически все являются экспериментальными, так что мы можем опираться в этом вопросе только на данные по человеку (и опыт Конингема).
Общая сумма складывается из нескольких факторов. По оценкам компаний Moderna и BioNTech на 2023 год, биопсия, секвенирование и анализ секвенирования могут обойтись примерно в 3000 долларов, синтез мРНК — в 60000 долларов, заключение вакцины в липидную оболочку — еще порядка 25000 долларов. Собственно дизайн вакцины, ее транспортировка и применение тут не посчитаны. Фонд Хайме Леандро, созданный для помощи пациентам, которым нужны персонализированные вакцины, приводит другие цифры для США: дизайн — 23000 долларов, производство — 53500 долларов, применение и ведение пациента — 17000 долларов. Затраты на секвенирование в этом варианте не учтены. В обоих документах основные затраты приходятся на производство вакцины, а в сумме получается порядка 100000 долларов для совсем базового пакета.
В России недавно одобренные Минздравом персонализированные вакцины от меланомы обойдутся дешевле — порядка 3,5 миллиона рублей за годовой курс, причем оплата планируется за счет государства.
Иными словами, ключевые ресурсы Конингема — не просто наличие чат-бота, но также финансы и доступ к научной инфраструктуре, что, конечно, может позволить себе далеко не каждый. С другой стороны, именно ИИ помог ему приобрести компетенции, которые так впечатлили будущих коллабораторов.
Подействовала ли вакцина?
В статье состояние Рози после применения вакцины рассматривается оптимистично: часть опухолей значительно уменьшилась, собака стала активнее. То есть интуитивно понятно, что животному стало легче. Тем не менее, есть два аспекта, которые существенно мешают оценить реальный вклад персонализированной вакцины в улучшение здоровья собаки.
Первая и критически важная проблема оценки эффективности — это использование комбинации лекарств. Дело в том, что вместе с той самой персонализированной вакциной Рози параллельно вкололи стандартные ингибиторы контрольных точек иммунитета. Это проверенное средство, которое точно делает опухоль более видимой для иммунитета, и что именно из этих двух препаратов сработало и в какой мере — не знаем ни мы, ни разработчики вакцины.
Во-вторых, в статье нет стандартных критериев проверки эффективности лекарства, так что формально посчитать эффективность не получается. Наверное, все эти цифры есть у врачей, которые лечили Рози, но читателям приходится удовлетвориться эмоциональными фразами вроде «черт возьми, это сработало!». Этого достаточно для создания нарратива, но не заменяет научных доказательств эффективности вакцины.
Если опираться на имеющиеся факты, понятно, что говорить о полном выздоровлении не приходится. По-видимому, опухоль Рози была гетерогенной, и в части клеток терапия попросту не сработала. Так что речь идет скорее о частичной ремиссии, при которой без дополнительного лечения заболевание быстро вернется на прежние позиции, только на сей раз уже устойчивое к существующей терапии. Именно поэтому сейчас Конингем занят дизайном новой вакцины для лечения устойчивых опухолей.
Демократизация откладывается
Если Конингему удалось так быстро получить индивидуальную вакцину для собаки, можно ли ожидать в ближайшем будущем подобных историй про людей? Краткий ответ — нет. Этот сценарий пока неприменим к человеческой медицине: он упирается не только в технологическую сложность, но и в регуляторные, этические и инфраструктурные ограничения.
Даже в случае Рози речь не шла о DIY-подходе: препарат производился в университетской лаборатории, вводился в рамках исследовательской программы и требовал этического одобрения. То есть максимум, что может быть слегка «демократизировано», — это вычисления, но не производство и тем более не клиническое применение.
В Австралии даже в ветеринарных исследованиях необходимо этическое разрешение, а производство и введение препарата происходят в лицензированных учреждениях. Конингем пишет, что получение одобрения на то, чтобы ввести вакцину собаке, заняло три месяца, и подчеркивает, что это был один из самых долгих и непростых этапов.
Если говорить о людях, то доступ к экспериментальному лечению вне клинических исследований строго регулируется. В США для незарегистрированного препарата наряду с этическим одобрением нужно согласие производителя, заявка от лечащего врача и согласие пациента. Это необходимо для защиты интересов пациента: лекарство может оказаться неэффективным или вызвать серьезные побочные эффекты.
В итоге ответственность в человеческой медицине не лежит целиком на «авторе идеи», а размазана по нескольким инстанциям: лечащий врач отвечает за клиническое решение и ведение пациента, производитель — за качество препарата, этический комитет — за допустимость риска.
В России законодательство еще жестче: применение экспериментальных препаратов вне клинических исследований запрещено, а пакет документов и разрешений для их проведения очень внушительный.
Попытка обойти эти стандарты — это не ускорение науки, а прямой путь к ситуации, где пациент столкнется с непонятной схемой ответственности и получит продукт без внятной эффективности.
Не ChatGPT единым
Это сильная и по-человечески очень понятная история: любимая собака, настойчивый хозяин, терпеливый чат-бот. Однако роль последнего в ней сильно преувеличена. К сожалению, публикация The Australian умалчивает о критически важных технических деталях, не приводит стандартной клинической оценки ответа опухоли, почти не показывает стоимость и бюрократию процесса. Это затрудняет анализ и интерпретацию результатов, но в целом не обесценивает сам кейс.
Роль языковой модели свелась к тому, чтобы помочь IT-специалисту быстрее сориентироваться в подходах к лечению рака и базовых методах биоинформатического анализа. В то же время значительную роль сыграли и другие факторы: доступ к секвенированию, ресурсы, настойчивость Конингема, а также готовность профильных лабораторий включиться в работу с частным случаем. В совокупности это делает историю примером уникальной коллаборации энтузиаста с научной и технологической средой, которая привела к созданию персонализированной раковой вакцины. А вопрос о том, что сыграло бо́льшую роль в борьбе с раком — вакцина или все-таки ингибиторы контрольных точек иммунитета, — сам собой отходит на второй план.