Nafarroako Unibertsitatea eta Stanford Unibertsitatea dira Gennius proiektuaren gurasoak. Ikerlariek lortu dute sendagaien eta proteinen arteko interakzio batzuk deskubritzea. Jada existitzen eta erabiltzen diren sendagaietan oinarrituta, proiektuan parte hartu duten zientzialariek adimen artifizialean oinarritzen den sistema bat osatu dute. Sistema horren bitartez, pazienteen soslaiak erabiltzen dituzte farmakoen osagaiak egokitzeko. Hau da, asmoa da sendagai jakin batek paziente batengan funtziona dezakeen jakitea eta sendagaiak pazientearen arabera pertsonalizatzea.
Proiektuak kolaboratzaile asko izan ditu: Nafarroako Unibertsitateko CIMAko ikertzaileak, Tecnun ingeniaritza eskola, Nafarroako Unibertsitateko Datuen Zientziako eta Adimen Artifizialeko Institutua, eta Stanfordeko Unibertsitateko (AEB) Informatika Biomedikoko Ikerketa Zentroa. Lankidetza horren emaitza izan da orain arte ezezagunak ziren patroiak identifikatu izana, eta aurrez ezkutuan zeuden interakzioak antzeman izana sendagaien eta proteinen artean.
Lehenik eta behin, aztergai izan zuten adimen artifiziala erabiltzen duten ereduak nola alderatu. Behin adimen artifizialaren marko teorikoa zehaztuta, askotariko sendagaien funtzionamendua alderatu nahi zuten zientzialariek, eta, horrela, zuzenean konparatu batzuk besteekin. Helburua zen, finean, ikustea zer sendagaik funtzionatzen zuen hobekien. Uxia Veleiro doktoretza aurreko ikasleak datuak ordenatzeko beste modu bat planteatu zuen, adimen artifiziala trebatzeko: «Proteinen eta sendagaien arteko konexioak bilatzen ditugu. Farmakoak lehendik existitzen dira, baina erabilera eta konexio berriak aurkitu nahi ditugu».
Konexio horien oinarria grafoetan dago. Grafoa, matematikaren ikuspuntutik, objektu multzo bat da, puntuen edo erpinen bitartez irudikatzen dena. Grafoak modua ematen du elementuen arteko erlazio bitarrak, hau da, konexioak irudikatzeko. Nodoak dira grafoen osagaietako batzuk, eta, Gennius proiektuan, sendagaiak eta proteinak dira nodoak. Adimen artifizialaren bitartez «funtsezko» informazio biologikoa zaindu eta zabaltzen duten irudikapen grafikoak sortzen direla azaldu du Veleirok: «Azkenean, adimen artifiziala gai da informazio hori matematikoki ulertzeko. Badaki farmakoak eta proteinak direla».
Konexioak ikertuz
Idoia Otxoa Tecnun eta Dataiko ikertzaile eta azterlanaren egilearen arabera, grafoen funtzionamendua sare sozialenarekin parekatu daiteke. Sare sozialetan profil bat sortzean, beste pertsona batzuei jarraitzea da ohikoena, eta horrela sare zabal bat sortzea. Bada, grafoak aukera ematen du ikertu nahi den profila erdigunean jartzeko, eta hortik abiatuta, haren adarrak edo sareak ikertzeko. Gauza bera gertatzen da farmakoekin eta proteinekin, Otxoak azaldu duenez: «Zailagoa da sare horiek ikustea. Badakigu sendagai batzuek proteina jakin batzuetan eragiten dutela, baina ikusi nahi dugu proteina hori beste sendagai batzuekin ere tratatu daitekeen». Gennius proiektuaren helburua da modua ematea beste proteina batzuei eragiten dieten farmakoak antzematea, adimen artifizialaren bidez aurresanez.
Adimen artifiziala entrenatzeko, zientzialariek adibide positiboak eta negatiboak ematen dizkiote; hau da, proteina jakin batean funtzionatzen duten eta ez duten sendagaiak erabiltzen dituzte. «Positiboak eta negatiboak zein diren ikasi ondoren, makinak konexio berrietan aplikatzen du ikasitakoa, eta kasu horretan eraginik duen ala ez esan», argitu du Otxoak. Baina adimen artifizialari ere erronkak jarri behar zaizkio, Mikel Hernaez Nafarroako Unibertsitateko CIMAko ikertzaile eta artikuluaren egile nagusiaren arabera: «Makina ez da entrenatu behar argi eta garbi negatiboak edo positiboak diren modeloekin, hori ez baita erronka bat adimen artifizialarentzat».
Beraz, ez dute erabili proteinetan eragin zuzena duten sendagairik. Adibide zailagoak aukeratu dituzte adimen artifizialak ongi funtzionatzen duela ziurtatzeko, eta, gero, laborategian probatu, arlo biologikoan aritzen diren lankideekin batera. Hernaezek proiektuaren emaitza laburbildu du: «Sendagaien eta proteinen interakzio sarea modu berritzailean konbinatzen du ezaugarri molekular jakinekin, eta horrek aukera ematen digu iragarpen zehatzagoak eta orokorragoak egiteko».
Konexio berriak aurkitu nahi dituzte sendagaien eta proteinen arteko harremanean sakontzeko. Baina ardatzik ez dagoenean, arazoak izan dituzte horiek sailkatzeko: oraindik aurkitu ez dituzten interakzioak dira, edo existitzen ez direnak? Gennius proiektuaren bitartez, ohartu dira ezezagunak diren ardatzak sailkatu daitezkeela.
Hurrengo urratsa
Ereduaren bidez ez dituzte sendagai berriak diseinatuko, baina lagungarria izan daiteke tratamenduak diseinatzeko; proiektuari esker, zientzialariek jakin dezakete zein den farmakoak erabiltzeko modurik eraginkorrena. «Proteinen eta sendagaien arteko elkarrekintzen iragarpena hobetzen du, eta ikertzaileentzako tresna erabilgarria eta azkarra da», argitu du Hernaezek. Gainera, modua ematen duenez jada onartuta dauden sendagaien bestelako erabilerak aurkitzeko, Genniusek aukera terapeutikoak identifika ditzake pazienteentzat, eta tratamendu berriak garatzeko beharrezko epeak laburtu eta kostuak murriztu.
Zientzialariek asmoa dute Gennius hobetzen jarraitzeko, eta espero dute sendagai berriak garatzeko proiektuetan aplikatzea. Saiakuntza klinikoetarako eta tratamendu berritzaileen garapenerako bidea azkartzea da epe laburreko helburua. Baina oraindik ere pazienteen datuak txeratu behar dira Genniusen funtzionamenduan, Veleirok azaldu duenez: «Genniusek oraingoz ez du pazienteei buruzko informaziorik; beraz, pazienteen datu biologikoak sartzea gustatuko litzaiguke, pertsonalizatuagoa izan dadin». Pazientearen datuak sartuz gero, ikus daiteke farmako jakin batek paziente horrengan funtzionatzen duen edo ez, eta orokorragoak diren tratamenduak baztertu, Otxoaren esanetan: «Gehienetan funtzionatzen duen sendagaia ematen diete pazienteei, baina ez du zertan paziente guztiengan funtzionatu».
