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IBM Watson 联合 MIT 和哈佛,探索癌症为何产生抗药性

发布: 2020-06-07分类: C微生活

IBM Watson 联合 MIT 和哈佛,探索癌症为何产生抗药性

IBM 的 Watson 大神又发功了,这次想帮忙解决癌症治疗领域的一个难题。

IBM Watson 联合 MIT 和哈佛,探索癌症为何产生抗药性

之前,IBM 的 Watson 除了跟新基生物製药公司合作,追蹤药物的副作用,还运用自身的人工智慧认知技术,推荐癌症治疗方案,主要是在美国的郊区、印度、中国等这些缺乏肿瘤学家的地区。IBM Watson 健康(Watson Health)的总经理 Deborah DiSanzo 曾经如此介绍。

比如,Watson 可以阅读病人的电子病历、分析癌的医学图像、甚至观察肿瘤的基因序列,为特定的病人找出最优治疗方案。现在,Watson 又有新动作,要跟 MIT 和哈佛合作,寻找抗癌新疗法。

儘管有越来越多的疗法能抑制癌症,长达数月甚至数年,但不幸的是,大多数癌症最终仍会复发。其中部分原因在于,肿瘤会发生基因突变,产生了抗药性。有时候,一些病人对某些疗法完全没有反应;有时候药物一开始有用,但后来就无效了。

就此,IBM 的 Watson 人工智慧平台将与麻省理工学院(MIT)及哈佛大学布罗德研究所合作,研究对癌症药物产生抗药性的病例,希望釐清抗药性产生的原因,研发新一代抗癌药物和疗法。

MIT 及哈佛布罗德研究所是一所位于美国麻萨诸塞州剑桥的非盈利研究机构,致力于生物医药与肿瘤学研究,与 MIT 和哈佛大学都有合作关係。

该研究所负责人 Eric Lander 表示,美国每年约有 60 万人死于癌症,其中有不少是因为病例产生了抗药性。儘管科学家们已为少数癌症病例找到了抗药性产生的原因,据此研发出新疗法,但大多数癌症病例产生抗药性的原因仍未明。

对于这个难题,布罗德研究所的科学家相信,基因的不同也许可以解释为什幺药物在一些案例中有效在另外的案例中却不行。因此,IBM 和 MIT 以及哈佛大学发起了一项新的为期 5 年投资 5,000 万美元的癌症基因组计画。

在这 5 年间,研究所将会在全美大约 1 万名匿名病人身上收集肿瘤基因组数据,研究员会分析这些数据,然后用 IBM 的 Watson 超级电脑来处理,帮助研究员理解癌症案例如何产生抗药性。这项研究由 IBM 资助。

他们的目标就是要回答当今癌症治疗领域的难题:为什幺有的癌对特定疗法有反应,但有的没有?

抗癌的难点就在于,癌细胞变得太快了,正如 Lander 说:

为了了解癌细胞如何对特定疗法产生抗药性,布罗德研究所会透过从这些病人中提取生成肿瘤基因序列;然后使用新的基因编辑技术,在实验室进行大规模的癌症抗药性研究,找到肿瘤的弱点。研究员将使用 Watson 分析这些数据,确定基因组模式,更好地理解癌症抗药性背后的分子机理,预测药物的过敏性,以及哪些肿瘤可能对哪些药物产生抗药性。

简而言之,研究员会获取肿瘤的「基因组图谱(genomic fingerprints)」,比较它们在病人被治疗前后的不同,等到肿瘤产生了抗药性之后又再对比一次。布罗德研究所的首席科学馆 Todd Golub 博士说,不同情况下不同肿瘤的分子差异可能会告诉我们一些线索,为什幺他们会产生抗药性。

如此一来,医生就可以给不同的病人制定更有效的药物治疗方案。这样就能减少在无效药物上的花费,否则每个病人可能要花上好几万甚至几十万。

同时,据北卡罗莱纳大学 Lineberger 肿瘤中心主任Norman Sharpless 称,为癌症患者确定适当的药物组合非常複杂,需要对不同的大数据源进行複杂的分析。透过 Watson 计算系统,利用人力需要几个小时或几天来处理的数据,几分钟即可处理完毕。

因此,肿瘤中心与 IBM 合作,利用 Watson 的认知技术,希望可以来解决这个问题,提高患者治癒率。2015 年,IBM 宣布在北美 14 家肿瘤中心部署 Watson 系统,根据患者的肿瘤基因选择适当的治疗方案。

IBM Watson 联合 MIT 和哈佛,探索癌症为何产生抗药性

据财富杂誌报导,10 月初,IBM 和奎斯特诊断公司宣布合作,发布 Watson 基因组学(  Watson Genomics),这是一项开放给美国肿瘤学家的服务。这项服务将认知计算同肿瘤基因组测序结合起来,旨在促进个性化医疗的发展。这是 Watson 基因组学首次广泛地给病人和医生使用。

这次跟布罗德研究所的合作是 Watson 基因组学最新的应用,帮助研究员和临床医生应对癌症基因组的挑战。IBM 将会运用研究数据去开发软体,卖给医生和医院。2015 年,IBM 成立了 Watson 健康部门,而且已经在加速商业化。

Watson 是一台不断更新数据的人工智慧超级电脑(或者称为认知系统,可以点这里查看对它的介绍)。Watson 学习了海量医学论文,处理海量的医疗健康数据,然后向医生推荐,帮助他们寻找合适的药物、临床实验和医学图像。

Watson 最早出名是在 2011 年,在美国的智慧竞答节目《危险边缘》中战胜了两位节目中的人类大神。而它最近的一项惊人成就发生在今年 8 月。8 月 8 日有外媒称,Watson 仅用了约 10 分钟就为一名 60 岁女性患者诊断出罕见的白血病,并向东京大学医科学研究所提出适当的治疗方案。

一开始,医生诊断这名患者得了急性骨髓性白血病,但在使用各种疗法之后,效果还是不明显。据东大医学院研究人员 Arinobu Tojo 说,后来他们用 Watson 为患者诊断,Watson 透过比对 2,000 万份癌症研究论文,在 10 分钟得出了诊断结果:患者得了一种罕见白血病。