IBM與紐約基因組研究中心(NYGC)針對數(shù)十個腦部癌癥患者的基因組學進行了研究,報告顯示IBM Watson僅用10分鐘時間就完成對腦癌患者基因組的分析,但人類專家需要用160個小時來完成同樣的工作。但IBM Watson提出的治療方案并沒有人類專家的方案精確周到。
本文主要分析研究中解決的兩個問題:1)是否掃描整個基因組比只進行“基因面板”測試得到的信息更全面;2)將IBM Waston和NYGC專家團隊所做的基因組分析進行比較。
本文來源于spectrum.ieee.org,作者Eliza Strickland;由億歐編譯。
在治療腦部癌癥的時候,時間是至關重要的。
IBM與紐約基因組研究中心(NYGC)針對數(shù)十個腦部癌癥患者的基因組學進行了研究,該研究報告顯示IBM Watson僅用10分鐘時間就完成對腦癌患者基因組的分析,并提出了一項治療計劃,這展示了人工智能在改善病人護理方面的潛力。然而,人類專家需要耗費160個小時做出類似的計劃。雖然Waston在時間方面領先,但其治療意見和效果可能并不是最佳的,因此這并不意味著機器將完全戰(zhàn)勝人類。
該研究基于以下案例。一名患有頭痛和行動困難癥狀的76歲男子去醫(yī)院檢查,腦部掃描顯示為惡性膠質母細胞瘤,于是醫(yī)生快速實施治療計劃。IBM Waston和醫(yī)生都對該男子的基因組進行了分析,并分別提出了一項治療方案,但不幸的是,該男子病情惡化太快,不久后便去世了。
IBM不斷致力于優(yōu)化其認知技術平臺Waston,以應對醫(yī)療方面的多重挑戰(zhàn),包括加快藥物研發(fā)速度,以及提高患者護理方法,其特點是其自然語言處理能力。因此,在基因組學方面,Waston可以自行查閱來自醫(yī)療文獻及其他來源的2300萬篇期刊文獻,并進行消化理解。Watson基因組學科研團隊的負責人Laxmi Parida表示,大多數(shù)癌癥患者在檢查基因突變時,并沒有掃描體內的整個基因組(包括30億個DNA單位),而是只進行“基因面板”測試,即只檢查那些在已知癌癥中起作用的基因子集。相對于全基因組檢測,“基因面板”測試快速,但結果可能并不全面。
這項新研究發(fā)表在《神經遺傳學》雜志上,并引用上述76歲患者的案例來闡述以下兩個問題。
首先,研究人員想知道是否掃描整個基因組比只進行“基因面板”測試得到的信息更全面呢?Parida說:“我們試圖解答這個問題,是否全基因組檢測會得到更多有用的信息?”這個問題的答案是肯定的。NYGC的臨床醫(yī)生和Waston發(fā)現(xiàn),那些不在“基因面板”測試范圍內的基因突變有助于為找到潛在藥物和臨床試驗提供建議。
其次,研究人員希望將IBM Waston和NYGC專家團隊所做的基因組分析進行比較。Waston和NYGC專家團隊都獲得了病人的基因組信息,并識別出了突變的基因,然后通過醫(yī)學文獻來檢查這些突變是否在其他癌癥中有所出現(xiàn),繼而尋找治療成功的相關報告,最終檢查患者是否具備臨床試驗的條件。專家團隊花費160個小時來完成這一系列操作,而Waston則在10分鐘內完成。
盡管Waston率先提出解決方案,但其方案可能不是最好的。NYGC的臨床醫(yī)生發(fā)現(xiàn)了兩種基因突變,綜合考慮來看,醫(yī)生建議患者參與臨床試驗。如果患者具備參與臨床試驗的條件,他就會被納入這個實驗,作為其生存的最佳機會。但Waston并沒有綜合考慮這些信息,因此Waston沒有建議患者進行臨床試驗。
雖然人們很容易把這項研究看作是人類和人工智能之間的競爭,但NYGC的負責人兼首席研究員Robert Darnell并不這樣認為,他表示:“NYGC提供了腫瘤學家和生物學家的臨床輸入,但Waston提供的注釋使分析更加快速。”
Robert Darnell表示,醫(yī)生需要像Waston這樣的人工智能工具,才能跟上醫(yī)療數(shù)據的迅猛增長。IBM的Parida指出,近年來,全基因組測序成本直線下降,這使得全基因組測序將很快成為癌癥治療的常規(guī)部分。如果IBM Watson或類似的人工智能系統(tǒng)能夠迅速獲得這些數(shù)據,那么他們就有機會及時提供治療建議,以挽救類似腦癌患者的生命。
Darnell表示,他希望IBM Waston將成為癌癥治療的一個常規(guī)部分,因為臨床醫(yī)生需要處理的數(shù)據實在是太龐大了。他說:“我認為,讓醫(yī)生投入更多的精力來處理雪崩一樣的數(shù)據不是很好的選擇。時間對患者來說是非常重要的一個因素,機器學習和自然語言處理工具或許能夠提供更多有價值的東西?!?p>