Kan AI holde dig sund?

En kinesisk iværksætter ønsker at spore dine sundhedsdata og foreslå måder at forbedre sig på. Men er computere virkelig smarte nok til at give mening med al den information? Ved

• David Ewing Duncan arkiv side

3. oktober 2017

Yann Kebbi

Dette smarte spejl er ikke særlig smart, siger Jun Wang, der står foran et fuldlængde spejl iført designerjeans, der er revet i knæene. Det er bare et kamera og et spejl, siger han og ser mildt bedrøvet ud - eller så bedrøvet som muligt for en mand, hvis ansigt er evigt uberørt. Det, jeg vil have, er et spejl, der laver en 3D-scanning af mig her, siger han og bruger sine hænder til at spore konturen af ​​sine lår, og her. Wang angiver sin mave, som er mager. Vi vil have en nøjagtig 3-D figur af dig: fedtet, musklen – hele din kropsform, plus ansigtsgenkendelse, og hvad der sker med din hud. Han peger på det øverste højre område af spejlet. Og jeg vil have udlæsninger om mit helbred deroppe, ved siden af ​​hvor jeg børster mine tænder – min vægt, blodtryk og puls, og hvordan hænger det sammen med mit DNA?

Dette endnu ikke-realiserede smarte spejl er blot en af ​​flere gadgets, som Wang, en 41-årig biolog og datalog, der er blevet iværksætter, siger, at han er ved at bygge. Enhederne vil hjælpe med at indsamle, analysere og vise en masse sundhedsdata, han ønsker at indsamle om sig selv - og, håber han, fra millioner af andre. Dette er grunden til, at Wang var med til at stifte iCarbonX (ICX), et meget ambitiøst, om end quixotisk, personligt sundhedsfirma baseret her i Shenzhen i det sydlige Kina.

Denne historie var en del af vores november 2017-udgave

• Se resten af ​​problemet
• Abonner

ICX ønsker at fange flere data om din krop, end det nogensinde før har været muligt. Det starter med din DNA-sekvens og inkluderer data fra Fitbit-style wearables, der måler dine skridt, puls og søvnmønster. Tilføj hyppige blodprøver for at måle forskellige proteiner og enzymer, som f.eks. kan afspejle dit hjertes helbred eller signalere meget tidlige tegn på kræft. Inkluder overvågning af de stadigt skiftende niveauer af metabolitter produceret af kroppen, mens den behandler fødevarer; traditionelle blodprøver på niveauer af kolesterol og glucose; hjertedata fra et EKG; og oplysninger fra din sygehistorie. Målet: løbende overvågning af dit helbred og forslag til justeringer, du kan foretage i din kost og adfærd, før du glider fra at være sund ind i de tidlige stadier af en sygdom.

Dette lyder lidt som personlig medicin, som har været diskuteret i årevis. Men for Wang handler det ikke kun om at behandle sygdom. Det handler også om, hvad man kan kalde personlig sundhed. Lige nu ved du ikke om din temperatur, eller din puls eller de mikrober i dig, der påvirker dine følelser, siger han. Eller hvad du skal gøre, hvis du har en allergi, eller du vil tabe dig, fordi du er tyk.

Enhederne vil hjælpe med at indsamle, analysere og vise en masse sundhedsdata, han ønsker at indsamle om sig selv - og, håber han, fra millioner af andre.

Denne vision om personlig helbredsovervågning er ved at blive opnåelig delvist på grund af dramatiske omkostningsreduktioner til sekventering af DNA og måling af de mange tusinde biologiske forbindelser og processer, der regulerer kroppen. Hvad alt det betyder for enhver af os, især når alle aflæsningerne er kombineret, er uklart. Men ICX er en del af en ny bølge af virksomheder, der regner med, at de kan finde noget meningsfuldt i dataene og gøre det muligt for medicin at stoppe med blot at reagere på en sygdom, du har; disse virksomheder ønsker at holde dig sund til en brøkdel af prisen. Oplåsning af dette puslespil med dets millioner af bevægelige brikker er, hvor AI og andre avancerede computerteknikker bliver nødt til at komme ind. AI er, hvordan vi kan tage al denne information og fortælle dig ting, du ikke ved om dit helbred, siger Wang.

Forudsat at det virker, vil det ikke være billigt at sætte alt dette sammen. Som administrerende direktør for ICX har Wang rejst 600 millioner dollars i finansiering til indsatsen, et bemærkelsesværdigt beløb til et projekt, der tilbyder højteknologiske tests til raske mennesker. Men han får brug for det, og sandsynligvis mere, med alt, hvad de vil teste, siger Eric Schadt, en beregningsbiolog og matematiker, der for nylig trådte tilbage som direktør for Mount Sinais Icahn Institute for Genomics and Multiscale Biology i New York. Schadt har lanceret sit eget sundhedsdatafirma, kaldet Sema4, som scanner genomer og molekylære biomarkører.

ICX bruger sin bunke kontanter til dels at investere i eller erhverve virksomheder, der kan bidrage til Wangs holistiske vision. Dette inkluderer en aktiepost på $161 millioner i Colorado-baserede SomaLogic, som arbejder på en chip, der kan måle 5.000 proteiner i blodet; mere end 100 millioner dollars i PatientsLikeMe, en virksomhed i Cambridge, Massachusetts, der tilbyder en online platform for mere end 500.000 patienter til at dele erfaringer, målinger og følelser om deres helbred og sygdomme; og 40 millioner dollars i AOBiome, også fra Cambridge, som sælger spray-on mikrober, som det siger gør huden sundere. ICX har også for nylig investeret i HealthTell i San Ramon, Californien, som identificerer antistoffer fra en blodprøve som spor til tilstedeværelsen og udviklingen af ​​sygdomme, herunder cancer og autoimmune lidelser. Derudover samarbejder ICX også med flere virksomheder i Kina.

Yann Kebbi

At binde denne eklektiske alliance sammen er en aggressiv indsats for at bygge et kunstig intelligenssystem, der vil forsøge at analysere alle disse data. Det ledes af Israel-baserede iCarbonX-Israel, som ICX købte sidste år. Virksomheden blev grundlagt i 2005 som Imagu Vision Technologies og udvikler software til at fortolke CT og andre medicinske billeder. Nu arbejder Imagus ingeniører sammen med modparter hos ICX for at skabe, hvad de kalder en virtuel sundhedshjerne, der vil fortolke de tusindvis af datapunkter, ICX ønsker at indsamle på hver kunde. Vi ønsker at skabe et værktøj, der ikke kun analyserer data, men tilbyder måder at hjælpe folk med at forbedre deres sundhed, såsom hvordan man ændrer deres kost, siger Imagu CEO og medstifter Mor Amitai.

Hvis det hele lyder latterligt kompliceret, er det, siger Wang og smiler på en måde, der blander tryghed - hvilket uden tvivl værdsættes af investorer - og fornøjelse, som om han ved, at det, han foreslår, lyder en smule dumt. Spørgsmålet, så: kan han bruge sine penge og tekniske kvalifikationer til at revolutionere medicin?

Præcision sundhed

En høj mand med kort sort hår, Wang slentrer køligt gennem sit firmas hovedkvarter, en Silicon Valley knockoff med åbne arbejdsstationer, glasvæggede konferencelokaler, et fitnesscenter og en café altid fyldt med mad, sunde drikkevarer, te og kaffe. Det er på tredje sal i en industriparkbygning i et kompleks af lignende usædvanlige strukturer gemt mellem to vidtstrakte, skovklædte forlystelsesparker kaldet Happy Valley og China Folk Culture Village. Bagerst i ICX’s hovedkvarter ligger Wangs kontor, en komfortabel niche med dybe læderstole og et privat konferencerum – et forretningsmiljø, der er langt fra, hvor Wang startede, som en akademisk forsker, der sekventerede DNA ved Beijing Universitet i slutningen af ​​1990'erne.

Wang forfattede over 100 studier som professor ved Københavns Universitet og som bioinformatik-whiz ved Beijing Genomics Institute (BGI), som han var med til at stifte i 1999. BGI var den organisation, der førte Kinas relativt lille bidrag til Human Genome Project, en verdensomspændende indsats, hvor flere lande arbejdede på forskellige segmenter af den menneskelige DNA-sekvens, der blev offentliggjort i 2003. BGI udskrev senere de første komplette DNA-sekvenser af en asiatisk person, en risstamme, SARS-virussen og kæmpepandaen. Under sit ophold som BGI's CEO hjalp Wang med at bygge virksomheden op til en af ​​de største sekventeringsoperationer i verden. I 2016 havde den en omsætning på 250 millioner dollars, og i sommer udstedte den en børsnotering. Wang er fortsat storaktionær og medlem af bestyrelsen.

Du har også brug for millioner af mennesker - måske så mange som 10 millioner mennesker - for at få meningsfulde signaler for almindelige sygdomme.

Men han forlod BGI i 2015, fordi han var frustreret over genomikkens grænser. Specifikt giver sekventering af DNA ikke meget indsigt i de fleste individers helbred. Forskere har fundet utallige DNA-markører, der virker som om de skulle hjælpe med at afgøre, om en person er rask eller syg. Men disse markører har vist sig, næsten 15 år efter afslutningen af ​​Human Genome Project, at gøre mindre forskel end oprindeligt antaget. Med undtagelse af visse sjældne genetiske mutationer er DNA kun en afgørende faktor for en persons medicinske skæbne. Det viser sig, at du også skal vide om proteiner og metabolitter og alt det andet, siger Wang.

Kort efter sin afgang fra BGI dannede Wang ICX, vel vidende at han ville gøre noget med kunstig intelligens og sundhed. Men han var ikke sikker på præcis, hvilke data udover DNA virksomheden kunne eller burde indsamle. For at finde ud af det mødtes han med en række eksperter og virksomheder, herunder et centralt møde i juli 2016 på Original Max's restaurant i Burlingame, Californien, nær San Francisco lufthavn. I byen, hvor han pitchede ICX for investorer og potentielle partnere, havde Wang arrangeret at se Jamie Heywood, medstifter og formand for PatientsLikeMe, som var på besøg fra Boston. Da de sad i en orange-og-gul plastikbås i caféen i truckstop-stil, tog det ikke Heywood og Wang lang tid at indse, at de delte en grundlæggende irritation over begrænsningerne i nutidens medicinske praksis. At give folk flere data virkede som en lovende vej. PatientsLikeMe, som driver en tjeneste, hvor tusindvis af medlemmer diskuterer deres forskellige kroniske sygdomme i onlinefora og giver målinger om deres helbred og udviklingen af ​​deres sygdom, havde allerede vist værdien af ​​omhyggelig helbredssporing af enkeltpersoner. Wang og Heywood drak kaffe og dissede klassiske medicinske tests, som har tendens til at være statiske, med én test ad gangen – et EKG i kliniske omgivelser for eksempel hvert eller andet år, eller når symptomerne synes at berettige det. Vi blev begejstrede for muligheden for, at vi kunne opdage de tidlige stadier af, når en person skifter fra godt helbred til for eksempel at blive diabetiker, siger Heywood, en MIT-uddannet ingeniør. Vi var begge enige om, at teknologien er der, eller er tæt på at være der.

Relateret historie

Relateret historie Ingen ved rigtigt, hvordan de mest avancerede algoritmer gør, hvad de gør. Det kunne være et problem.

Heywood, som er et hurtigttalende energibundt, hvor Wang formidler en konstant ro, foreslog, at en sådan profil også skulle omfatte den slags adfærdsmæssige og personlige data, som hans virksomhed indsamler. Oplysninger, som folk deler i PatientsLikeMes fora – om emner som sundhedspåvirkningen af ​​stress på arbejdet – giver værdifulde ledetråde til andre medlemmer om, hvordan de bedre kan håndtere deres kroniske lidelser. Hvorfor ikke hjælpe raske mennesker med at bruge lignende værktøjer og data? Det tog omkring fem minutter for Jun og jeg at indse, at vi kunne gøre det her, husker han.

Heywood bragte noget andet til bordet: hans firma havde bygget en computerplatform designet til at analysere data rapporteret af dens halv million brugere. Men det er endnu ikke klart, at det vil være meningsfuldt at kombinere alle de data, som ICX og dets samarbejdspartnere ønsker at fange. Det er heller ikke sandsynligt, at AI vil finde signifikante sammenhænge i dataene, medmindre ICX lokker millioner af mennesker til sin tjeneste - og endda at mange måske ikke er nok. ICX vil kæmpe, forudser Eric Schadt fra Sema4. Du har også brug for millioner af mennesker - måske så mange som 10 millioner mennesker - for at få meningsfulde signaler for almindelige sygdomme.

Yann Kebbi

Wang anerkender gerne udfordringerne. At gøre alt, hvad vi vil, vil tage mange år, siger han. Da han bliver spurgt om behovet for at teste et stort antal mennesker for at skelne signaler i støjen fra alle disse data, siger han, at ICX søger at tilmelde mindst en million mennesker i de næste fem år. Kina har den her store befolkning, så jeg er ikke bekymret for det her, siger han. Han tilføjer, at når den disponible indkomst stiger i Kina, ønsker folk at bruge penge på deres helbred.

Wang indrømmer dog, at han endnu ikke har en klar forretningsplan. Jeg er tilbøjelig til først at tænke på det rigtige at gøre med videnskaben og produktet, siger han. Så finder jeg ud af forretningsmodellen. Investorer er okay med dette. De ønsker ikke kortsigtet.

Røg og spejle?

Underliggende ICX’s udfordring er også nogle grundlæggende spørgsmål om, hvordan man integrerer kunstig intelligens i sundhedsvæsenet. Der er næppe tvivl om, at avanceret databehandling i sidste ende vil give et enormt løft i retning af at give mening i alle slags sundheds- og biomedicinske data. Og Wang er ikke den eneste med forretningsambitioner for teknologien. Ifølge CB Insights, som sporer venturekapitalinvesteringer, finansierer investorer 106 startups inden for kunstig intelligens og sundhed – op fra en håndfuld for et par år siden. De forfølger alt fra mental sundhed og opdagelse af lægemidler til livsstilsstyring, virtuelle assistenter, hospitalsledelse og medicinsk billeddannelse og diagnostik. Selvom dette lyder imponerende, har kunstig intelligens indtil videre ikke haft en væsentlig indflydelse på det meste af medicin og sundhedspleje. I visse nicher er AI her og har været det i årevis, siger Marty Kohn, en læge og den tidligere cheflæge hos IBM, som hjalp med at udvikle IBM Watson Health. Men det sker ikke i omfang. Og det har endnu ikke hjulpet store antal patienter.

Relateret historie

Relateret historie Fremtidige generationer vil spotte din adgangskode.

En af grundene er, at det er utroligt svært at fortolke crush af data. Jeg tror, ​​at AI har et enormt potentiale, siger Leroy Hood, præsident og medstifter af Institute for Systems Biology i Seattle. Men påstandene om kunstig intelligens og sundhedspleje er meget overdrevne. De fleste virksomheder, foreslår han, laver ikke rigtig videnskab.

En mangeårig pioner inden for at finde værktøjer til at forstå kroppens komplekse funktioner, Hood er medstifter af Seattle-baserede Arivale, en anden sundhedsdatavirksomhed. For to år siden begyndte Arivale at tilbyde sin egen version af livsstil, wellness og molekylær testning, kombineret med personlig coaching. I juli 2017 offentliggjorde Hood og Arivale en lille undersøgelse i Natur bioteknologi det, siger han, giver en proof-of-concept-analyse af det, forskerne kalder personlige, tætte, dynamiske dataskyer målt i raske mennesker over tid. De brugte avancerede algoritmer til at lave korrelationer for 108 forsøgspersoner, der tog snesevis af sundhedstests og målinger. Nogle af deltagerne erfarede, at de havde vitaminmangel; andre fandt ud af, at de havde tidlige tegn på inflammatorisk tarmsygdom eller diabetes, som skulle behandles gennem diæt eller kosttilskud. Disse resultater er imidlertid foreløbige, og langt flere af dem vil være nødvendige for at adskille reelle fund fra brandslangen af ​​data.

Der er næppe tvivl om, at avanceret databehandling i sidste ende vil give et enormt løft i retning af at give mening i alle slags sundheds- og biomedicinske data.

Med hensyn til Wang eksperimenterer han med sig selv med endnu flere måder at tilegne sig sådan information på. Mens han fortsætter sin rundvisning i ICX’s hovedkvarter i Shenzhen, peger han på et toilet lige ved hans kontor, hvor han samler plastikposer med afføring til sin daglige mikrobiomanalyse. Wang beskriver planerne om at bygge et smart toilet, der vil fange og analysere ens affald og føre det ind i en AI-genereret personlig profil. Vi har teknologien til at gøre det her, siger han. Vi har algoritmerne. Det vil være billigt, noget i retning af $200. Wang løfter derefter sin himmelblå poloshirt for at vise en trådløs kontinuerlig pulsmåler frem.

Man spekulerer dog på, om millioner af raske mennesker vil være lige så besatte som Jun Wang er med at indsamle så meget data om sig selv. Spørgsmålet lader til at overraske ham, idet det et øjeblik ryster hans ro. Han strikker sit bryn og ser ud, som om han ikke kunne forestille sig, at andre mennesker måske ikke vil have smarte spejle og toiletter, hyppige blodprøver for at måle tusindvis af metabolitter og hjertemonitorer tapet til deres bryst. Jeg beder ikke alle om at gøre det her, siger han endelig. Folk vælger ikke at vide en masse ting. Men der er masser af mennesker, der gerne vil vide det, eller som kan blive uddannet til at ville vide. Han holder pause i endnu et nanosekund og blinker derefter med det smil, og ser ud som om han lige havde fundet ud af svaret på dette bogstaveligt talt mange milliarder dollars spørgsmål om sin indsats og sit firma. Folk plejede ikke at ville kende deres gener; nu vil flere og flere vide det, siger han. Jeg er sikker på, at denne tendens vil fortsætte.

David Ewing Duncan er life science journalist og forfatter til Eksperimentel mand , og kurator for Arc Fusion.

skjule