Чи може ШІ покласти край тестуванню на тваринах?

Крістін Ро, Технологічний репортер

Одного дня штучний інтелект може означати, що тварини не будуть потрібні для медичних тестів

Від любителів тварин до лаборантів – нікому не подобається піддавати тварин науковим випробуванням.

Натомість це робиться для того, щоб переконатися, що ліки та інші речовини безпечні для подальшого використання людиною.

Дослідники вже давно шукають альтернативи, що не пов’язані з використанням тварин. Системи штучного інтелекту (ШІ) зараз прискорюють цю роботу.

Одне із застосувань ШІ в цій галузі просте, але, як кажуть, ефективне – використання його для пошуку всіх наявних і доступних результатів світових тестувань на тваринах, щоб запобігти необхідності проведення непотрібних нових тестів.

Це корисно, оскільки вченим буває важко просіяти десятиліттями накопичені дані, щоб знайти і проаналізувати саме те, що вони шукають, каже Джозеф Мануппелло, старший науковий аналітик американської некомерційної організації «Комітет лікарів за відповідальну медицину» (Physicians Committee of Responsible Medicine).

«Я в захваті від можливості застосування моделей штучного інтелекту, таких як ChatGPT, для вилучення та синтезу всіх цих доступних даних і отримання з них максимальної користі», – каже він.

Томас Хартунг – професор токсикології в Університеті Джона Хопкінса в США, а також директор Центру альтернативних методів тестування на тваринах. Він каже: «ШІ так само добре, як і людина, або навіть краще, розуміє інформацію з наукових праць».

Коли йдеться про поточні випробування на тваринах, професор Хартунг каже, що потреба перевіряти нові хімічні речовини є однією з головних мотивів. А оскільки щороку на ринку з’являється понад 1 000 таких нових сполук, є багато чого, що потрібно перевірити.

Професор Хартунг каже, що навчені системи штучного інтелекту вже починають розумітися на визначенні токсичності нових хімічних речовин.

«Наявність інструментів, за допомогою яких ми можемо натиснути кнопку і отримати попередню оцінку, яка вказує нам на певні проблеми… буде надзвичайно корисною».

Професор Хартунг додає, що хоча програмні системи вже давно використовуються в токсикології, ШІ дозволяє зробити «величезний стрибок вперед» як у потужності, так і в точності.

«Це різко створює можливості, яких раніше не було», – каже він, додаючи, що ШІ зараз задіяний на кожному етапі тестування на токсичність. ШІ навіть використовується для створення нових ліків.

Звичайно, системи штучного інтелекту не є ідеальними у визначенні хімічної безпеки. Однією з проблем є явище, відоме як упередженість даних.

Прикладом цього може бути ситуація, коли система штучного інтелекту та її алгоритм були навчені на даних про стан здоров’я переважно однієї етнічної групи.

Ризик полягає в тому, що її розрахунки або висновки можуть бути не зовсім придатними для людей іншого етнічного походження.

Але, як зазначає професор Хартунг, тестування людських ліків на тваринах іноді може бути мало корисним.

Наприклад, ліки від артриту Vioxx пройшли стадію тестування на тваринах, але потім були вилучені з продажу після того, як дослідження показали, що тривале використання людьми призводить до підвищеного ризику серцевого нападу та інсульту.

З іншого боку, деякі широко використовувані ліки не пройшли б випробування на тваринах, наприклад, знеболювальний аспірин, який є токсичним для ембріонів щурів.

Професор Хартунг робить висновок, що в ряді випадків ШІ вже зараз виявляється більш точним, ніж тестування на тваринах.

Один з проектів ШІ, який розробляється для того, щоб спробувати замінити необхідність тестування на тваринах у майбутньому, називається AnimalGAN. Розроблене Управлінням з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів США, це програмне забезпечення має на меті точно визначити, як щури відреагують на ту чи іншу хімічну речовину.

ШІ навчався на даних 6 442 реальних щурів, які пройшли 1 317 сценаріїв лікування.

Схожий міжнародний проект під назвою Virtual Second Species створює віртуальну собаку на основі ШІ, яку навчають, використовуючи дані історичних результатів тестування собак.

Кеті Вікерс очолює відділ інновацій у британському Національному центрі заміни, вдосконалення та скорочення кількості тварин у дослідженнях, який є частиною цієї схеми.

Вона пояснює, що зараз нові ліки спочатку випробовують на щурах і собаках, щоб перевірити їхню потенційну токсичність, перш ніж розпочати випробування на людях.

Надалі головним викликом для тестування ШІ є отримання дозволу регуляторних органів. Доктор Вікерс визнає, що «повне визнання потребуватиме часу».

Однак Емма Грейндж, директорка з питань науки та регуляторних питань у міжнародній організації Cruelty Free International, вважає, що тестування на тваринах слід просто заборонити, незалежно від того, чи ефективні альтернативи на основі ШІ, чи ні.

“Наразі незрозуміло, як і чи можуть нові технології, такі як ШІ, сприяти фактичному припиненню випробувань на тваринах, а не просто скороченню або вдосконаленню таких випробувань, – каже вона.

«Але ми знаємо, що використання тварин як моделей для захисту здоров’я людей і навколишнього середовища є застарілою наукою, і сподіваємося, що в кінцевому підсумку ШІ може зіграти певну роль у переході від використання тварин у будь-яких тестах або експериментах».

Однак Керстін Кляйншмідт-Дорр, головний ветеринарний лікар німецької фармацевтичної компанії Merck, каже, що тестування на тваринах не може зникнути за одну ніч. Її фірма є одним із спонсорів проекту «Віртуальний другий вид».

“Використання тварин є необхідним і з поважних причин обов’язковим у багатьох аспектах, – каже вона.

«Але ми віримо в майбутнє, в якому ми знайдемо кращі рішення без тестування на тваринах для невирішених проблем, які потребують їх сьогодні».

Джерело:

https://www.bbc.com/news/articles/cd110l61r3go

Статтю підготував студент 4-го курсу Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського” – Нелипович Дмитро Миколайович