Ortaklıklar yoluyla ilerlemeyi destekleme

Abdul Latif Jameel Health’e yeni atanan özel danışman Prof. James J. Collins ile Soru-Cevap

Abdul Latif Jameel Health, dünya genelinde yüksek kaliteli sağlık hizmetlerine erişilebilirliği iyileştirme misyonunun bir parçası olarak, küresel biyoteknoloji ve sağlık sektörlerindeki önde gelen kuruluşlar, araştırmacılar ve düşünürlerle sürekli olarak ortaklıklar kurmayı hedeflemektedir.

Mayıs 2021’de Profesör James J. Collins’i özel danışman olarak atamıştır. James, Tıp Mühendisliği ve Bilimi Enstitüsü (IMES) Termeer Tıp Mühendisliği ve Bilimi Bölümü’nde Profesördür ve Massachusetts Institute of Technology (MIT) Biyoloji Mühendisliği Bölümü’nde görev yapmaktadır.

Yenilikçi araştırma grubu, bakteriler de dahil olmak üzere organizmaları “yeniden programlamak” için yeni ve öncü yöntemler geliştirerek enfeksiyonları tespit etmek ve tedavi etmek gibi hedeflenen görevleri yerine getirmek üzere sentetik ve sistem biyolojisi üzerinde çalışmaktadır. Bu; ilaçların daha da ucuzlaması, hızlı tanı testleri ve antibiyotiğe dirençli enfeksiyonlar ve çeşitli kompleks hastalıklar için daha etkili tedaviler gibi imkanlar sağlayabilecektir.

James, MIT çalışanı Regina Barzilay ile birlikte, 2018 yılında kuruluşundan bu yana MIT’te Abdul Latif Jameel Sağlıkta Makine Öğrenimi Kliniği’nin (Jameel Clinic) fakülte eş başkanıdır.

Profesör Collins ile araştırmaları, Abdul Latif Jameel Health’teki yeni rolü ve küresel sağlık hizmetinin geleceğine ilişkin vizyonu hakkında konuştuk.

Mevcut çalışmalarınızı kısaca özetleyebilir misiniz?

Tıp Mühendisliği ve Bilimi Enstitüsü (IMES) Termeer Tıp Mühendisliği ve Bilimi Bölümü’nde Profesörüm ve Massachusetts Institute of Technology (MIT) Biyoloji Mühendisliği Bölümü’nde görev yapmaktayım. Ayrıca, sağlık hizmetlerindeki zorlukları aşmak için yapay zeka uygulamalarına odaklanan bir bağlantı noktası olarak hizmet vermek üzere MIT’teki çalışmalar için Mohammed Jameel ve ailesinden cömert bir hediye ile kurulan Jameel Clinic’in öğretim kadrosu eş başkanıyım.

MIT’teki pozisyonuma ek olarak Harvard Wyss Enstitüsü ana öğretim üyesi, MIT Broad Institute ve Harvard Enstitü Üyesiyim. Laboratuvarım öncelikli olarak iki alana odaklanıyor: sentetik biyoloji ve antibiyotik araştırması. Bunlar, bilgimizi ve kabiliyetlerimizi geliştirmek için yapay zekanın potansiyelinden giderek daha fazla yararlanan iki alandır.

Abdul Latif Jameel Health’in ilk ne zaman farkına vardınız?

Community Jameel ve onların dönüşümsel sağlık hizmeti araştırmasına olan büyük ilgileri sayesinde Mohammed Jameel ve Jameel Ailesi ile hızla bağlantı kurdum. Abdul Latif Jameel Health’in daha spesifik olarak farkına varmam muhtemelen Jameel Clinic’e katılımdan sonraki bir yıl içinde oldu. Misyonu, benim kendi yaklaşımımla yakından ilişkili. Bir danışman olarak katılmamı istemelerinden ötürü büyük memnuniyet duydum. Buradaki rolüm, öncelikle Abdul Latif Jameel Health’in Evelo Biosciences ve Cellarity ile yakın zamandaki bağlantılar gibi yatırım veya ortaklıklar için heyecan verici fırsatları değerlendirmesine yardımcı olmak.

Şu anda küresel sağlık hizmetlerinin karşı karşıya olduğu en büyük zorluklar sizce nelerdir?

Çoğu insan, küresel sağlık sorunlarının yalnızca bulaşıcı hastalıklar etrafında olduğunu düşünür. Kendi alanımda, COVID-19 küresel salgınının bir sonucu olarak bulaşıcı hastalıklar, özellikle antibiyotikler ve giderek artan oranda antiviraller üzerinde çalışıyoruz. Ancak yeterince üzerinde durulmayan bir husus da gelişmekte olan ülkelerdeki kanser ve dejeneratif sinir rahatsızlıkları dahil olmak üzere bulaşıcı olmayan hastalıklarla ilgili büyük zorluklarla karşılaşmaları.

Bu nedenle, en büyük zorluk hem bulaşıcı hem de bulaşıcı olmayan hastalıklarda gördüğümüz harika gelişmeleri herkes için uygun fiyatlı ve erişilebilir hale getirmek.

Geleneksel olarak, küresel kamu sağlığı ile ilgili çabaların çoğu kar amacı gütmeyen bir alanda olmuştur. Abdul Latif Jameel Health’in misyonlarından biri, bunun kâr amaçlı bir perspektiften nasıl elde edilebileceğini görmek ve anlamlı bir değişim sağlamak için piyasa güçlerinden ve piyasa teşviklerinden yararlanmaktır.

Kişisel ilgi alanlarımın çoğu bulaşıcı hastalıklara odaklanıyor; ancak yapay zeka ve sentetik biyolojiden gelen çeşitli araçların diğer karmaşık hastalıkların nasıl üstesinden gelebileceğini ve dünya genelinde daha geniş sağlık sorunlarını ele almak için nasıl tahsis edilebileceğini artık daha fazla araştırıyoruz.

Yapay zeka, büyük veri ve makine öğrenimi gibi teknolojilerin sağlık hizmetlerinde yenilikleri nasıl geliştirdiğine dair bazı örnekler verebilir misiniz?

Eğer öncelikle antibiyotikleri ele alacak olursak; antibiyotik direnci krizinin üstesinden gelmek için yapay zekanın gücünden yararlanıp yararlanamayacağımızı görmek üzere, Jameel Clinic’in bir parçası olarak Regina Barzilay, Tommi Jaakkola ve ben bir iş birliği yaptık. Çoklu ilaca dirençli, geniş ilaç dirençli ve pan dirençli patojenler de dahil olmak üzere geniş bir yelpazede patojenlere karşı çok etkili olan Halicin adlı güçlü yeni bir antibiyotik keşfetmemize yardımcı olması için bir yapay zeka modelini eğittiğimiz bir pilot çabasını ilerletmeyi başardık.

Bu modeli, yalnızca birkaç gün içinde 1,5 milyar molekülden oluşan devasa bir kütüphaneye uygulayabildik ve çok sayıda yeni antibiyotik adayı belirledik.

Halicin’de yaptığımız gibi, yeni bir antibiyotik sınıfı tasarlamak ve keşfetmek için yapay zekayı kullanmak amacıyla Jameel Clinic aracılığıyla MIT’te Antibiyotik Yapay Zekası projesini başlattık.

Sentetik biyoloji tarafında ise tasarlanmış sentetik gen devrelerini hücresiz ekstraktlarla birlikte kullanabileceğinizi daha önce belirlemiştik. Hücresiz sistemler söz konusu olduğunda, canlı bir hücreyi açabilir ve “makineleri” o hücreden çıkarabilirsiniz. Kaydettiğimiz ilerleme, ucuz kağıt tabanlı tanılar oluşturmak için bu hücresiz ekstraktı sentetik biyoloji gen devreleriyle birlikte kağıt üzerinde dondurarak dondurabileceğinizi göstermek oldu.

Belki de en çarpıcı şey, COVID-19 küresel salgınının ortasında ve Jameel Clinic’in himayesi altında, SARS-CoV-2’ye yüksek duyarlılık ve yüksek özgüllük sahibi, nispeten birkaç dakikada bir sonuç verebilecek COVID-19 yüz maskesi tanısını oluşturmak için sentetik biyoloji kullanabileceğimizi kısmen göstermeyi başarmış olmamızdı. Özetle bu, COVID-19 geçirip geçirmediğimizi söyleyebilecek bir yüz maskesi.

Bu gelişmeler satışa sunulmaya ne kadar yakın?

Halicin’in toksisitesini keşfetmek, toksisiteyi gidermek için analoglar geliştirmek ve ilaç benzeri özelliklerinin ek yönlerini araştırmak amacıyla potansiyel bir klinik araştırmaya doğru ilerliyoruz.

Kağıt tabanlı tanı ile ilgili olarak sentetik biyoloji platformumuza dayanan FDA onaylı bir COVID-19 tanısı geliştiren MIT’teki Sherlock Biosciences’tan bir yan ürüne sahibiz. Bu, çok sayıda global tanı firmasının yanı sıra şu anda Nepal ülkesinin ulusal testlerinde benimsenmiştir. Sherlock Biosciences ve ortakları, artık dünya genelinde her ay 10 milyon COVID-19 tanı testi gerçekleştirmek için teknolojimizi kullanmaya doğru hızlı adımlarla ilerliyorlar.

Tanı yüz maskesi hala akademik aşamada. Henüz satışa sunulmadı ancak bunu MIT ve Wyss Institute’taki bir laboratuvar demosundan mahallenizdeki eczaneden alabileceğiniz bir ürüne nasıl taşıyabileceğimizi keşfetmek, ilginç bir fırsat olacak.

Bu gibi yeniliklerin tüm dünyaya yayılmasını ve sadece zengin ulusların faydalandığı bir sağlık hizmeti olmamasını sağlamak ne kadar önemli?

Teknolojilerimizin herkese açık olmasını sağlamaya çalışmak, profesör ve girişimci olarak misyonumun önemli bir parçası. Özellikle ABD’de, çoğu zaman etkiden daha fazla kâr elde etmek isteyen şirketler görüyoruz. Benim için etki, kârdan çok daha önemlidir. Üründen milyonlarca dolar kazanmak yerine milyonlarca kişiye fayda sağlayan bir ürün görmeyi çok daha fazla tercih ederim.

COVID-19 küresel salgını insanları bu konuda daha fazla düşünmeye teşvik etti mi?

Evet ama olması gerektiği kadar değil. Ne yazık ki hırs, bu dünyada çok etkili bir güç.

Bu nedenle, Sherlock Biosciences aracılığıyla, adını Sherlock Holmes’ün Londra’daki kurgusal adresinden alan 221b Vakfı isimli bir vakıf kurduk.

COVID-19 ürünümüzden elde ettiğimiz tüm kârları vakıflara bağışlamanın yanı sıra, kârların vakıflara geri dönmesi gerektiği anlayışıyla COVID-19 tanılarını geliştirmek isteyen herhangi bir kuruluşa CRISPR tanıları ile ilgili tüm IP’mizi sunmayı taahhüt ettik.

Bu kârlar daha sonra, yeterince temsil edilemeyen azınlıklara yönelik STEM (Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) çabalarını geliştirmeye, daha fazla genç insanı STEM alanlarında çalışmaya, teknolojileri geliştirmeye ve küresel sağlık sorunlarını ele almaya teşvik etmeye yönelik çabalara adanmaktadır.

Jameel Clinic bir bütün olarak bu sorunların bazılarının üstesinden gelmeye nasıl yardımcı oluyor?

Jameel Clinic yaklaşık üç yıl önce (2018) kuruldu ve o zamandan beri bir dizi heyecan verici programla gelişti.

Pandeminin ortasında bu Klinik, AI Cures adlı bir program başlattı. Bu program, yapay zekayı SARS-CoV-2 de dahil olmak üzere gelişmekte olan patojenlerle mücadele ederken kullanmayı amaçlıyor. Bu girişimin bir parçası olarak; dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar tarafından erişilebilir hale getirilen bir dizi ilginç veri setini bir araya getirebildik.

Regina Barzilay ve Tommi Jaakkola ve birkaç mezun öğrencisi ile birlikte çalışarak, örneğin COVID-19’a neden olan bir patojen olan SARS-CoV-2’yi tedavi etmek için etkili kombinasyonlar geliştirmek üzere yapay zekayı da kullanabildik.

Yapay zeka, büyük veri ve makine öğreniminin, sağlık sektöründeki inovasyonlarda ezber bozan etkenler olmalarını sağlayan nedir?

Yapay zeka ve büyük verinin en önemli özelliği; bu kaynakların, biyoloji ve kimyanın karmaşıklığını tek başına beynimizin başarabileceği her şeyin çok ötesinde bir ölçekte ele almamızı sağlamasıdır.

En basit canlı hücreleri olan bakteriler bile gezegenimizde tasarladığımız en karmaşık makineden çok daha karmaşıktır. Bu tür bir canlı sistemin milyarlarca yıl boyunca nasıl geliştiğini kapsamlı bir şekilde anlamak imkansızdır.

Benzer şekilde, geliştirdiğimiz bir ilacın canlı bir hücre veya hücre kümesinin karmaşık biyolojisini nasıl etkileyebileceğini anlamak inanılmaz derecede zordur. Büyük veri ve yapay zeka bunu yapmamızı sağlar. Bu teknolojileri, yaşayan bir hücrenin biyolojisini daha önce yapamadığımız bir ölçekte sorgulamak için kullanabiliriz. Bu, canlı bir hücredeki tüm bu harika bileşenlerin sağlıklı bir durum yaratmak için nasıl etkileşimde bulundukları ve bir hastalık durumu oluşturmak için etkileşimlerinin nasıl bozulabileceği hakkında daha iyi içgörüler oluşturmak amacıyla moleküller arasındaki etkileşimi anlamamızı sağlar. Böylece hastalıklı veya yaralı bir durumu düzeltmek veya iyileştirmek için potansiyel olarak nasıl müdahale edebileceğimizi belirleyebiliriz.

Bu teknolojilerin potansiyeli henüz tam olarak anlaşıldı mı?

Kesinlikle hayır. Sağlık hizmetlerindeki zorluklar için yapay zekayı kullanma konusunda hâlâ yolun daha çok başındayız. Yapay zeka ve büyük verilerin bilgi dünyasında ve internette büyük bir etkisi olduğunu gördük ancak biyoloji ve tıp alanlarında büyük veriler hala emekleme çağında. Sanırım önümüzdeki on yıl içinde giderek daha fazla veri toplanıp kullanıma sunuldukça gelişmelerin arttığını göreceğiz. Jameel Clinic’teki misyonumuzdan biri, yeni nesil sağlık araştırmacılarını çok disiplinli olmaları için eğitmek. Böylece, hastalar için önemli olan atılımları yapmak üzere teknoloji, bilim ve tıp arayüzünde çalışmalarını sağlayan hem yapay zeka/makine öğrenimi hem de biyoloji ve kimya alanlarında uzmanlık sahibi olacaklar.

İleriye baktığınızda, küresel sağlık hizmetlerinin orta ve uzun vadeli geleceğinin neye benzeyeceğini düşünüyorsunuz?

Bence küresel salgının birkaç avantajından biri, gençler arasında bulaşıcı hastalıkların dikkat çekmeye değer ciddi bir konu olduğuna ilişkin farkındalığı artırmasıdır. Bu nedenle, enfeksiyonları tespit etme, tedavi etme ve önleme bilgimizi ve yeteneklerimizi kesinlikle geliştirecek olan bulaşıcı hastalıklar ve küresel sağlık alanına daha fazla genç yetenek geleceğini düşünüyorum.

İleriye baktığımızda, biyotıpta kesinlikle çarpıcı ve etkileyici değişiklikler ve gelişmeler göreceğiz. Büyük verilerin, yapay zeka ve sentetik biyoloji dahil olmak üzere gelişmiş teknolojilerin gün geçtikçe artan etkilerini, ekonomik olarak verimli ve herkes için uygun fiyatlı bir şekilde dünya genelinde hastalıkları daha iyi teşhis etmemizi, tedavi etmemizi ve hastalıkları önlememizi sağlayan çabaları ilerletirken göreceğiz.