Profesor Ilja Stříž: Umělá inteligence nám může významně pomoci s analýzou datProf. MUDr. Ilja Stříž, CSc., je přednostou Pracoviště laboratorních metod v IKEMu a jedním z předních českých imunologů. Ve své přednášce „Cytokiny – od pravěku k umělé inteligenci“ se v rámci Imunologického semináře Siemens Healthineers věnoval problematice cytokinů a mimo jiné i využití umělé inteligence. V návazném rozhovoru jsme se ho tedy zeptali na jeho názory a pohled na využití AI v medicíně.  

Vy jste celý pracovní život spojil s oborem imunologie, je to tak?

Ano, v imunologii pracuji skoro 40 let. Po fakultě jsem nastoupil do Výzkumného ústavu tuberkulózy a respiračních nemocí (později byl přejmenován na Ústav plicních nemocí), kde jsem studoval zejména povrchové molekuly lidských alveolárních makrofágů. Poté jsem se dva roky věnoval vlivu cytokinů na respirační epitel u prof. Rennarda v Omaze. Po návratu z USA již byl Ústav plicních nemocí zrušen a fungoval jako plicní klinika nemocnice Bulovka s minimálními možnostmi se věnovat imunologickému výzkumu. Ještě rok jsem zde pracoval na klinickém oddělení a poté se díky konkurzu dostal do IKEMu, kde jsem dosud. Původně jsem měl na starosti jen imunologii, nyní jsem navíc přednostou Pracoviště laboratorních metod.

V rámci své přednášky jste zmiňoval mnohokrát vliv umělé inteligence na zdravotnictví a Vaši práci. Vnímáte tedy již vliv AI na vaši práci?

Moji práci v současnosti AI ještě tolik neovlivňuje, ale její využití může do budoucna znamenat jeden z převratných posunů ve vývoji lidstva, nejen medicíny. Doufejme, že nám bude sloužit jen k dobrému. Vstupujeme do oblasti neprobádané, záleží hodně na tom, jak dobře se nám podaří umělou inteligenci využít, zvládnout, ale i uhlídat.

A kde myslíte, že například pomůže?

Zejména si od ní hodně slibuji v analýze dat. Momentálně lze pomocí analytických metod u pacienta současně vyšetřit tisíce parametrů, ale není pak ve schopnostech člověka výsledky analyzovat, komplexně vyhodnotit. Tam by umělá inteligence rozhodně mohla pomoci. Nepochybně se na úplně jinou úroveň mohou dostat zobrazovací vyšetřovací metodiky, ale předpokládá se, že AI může napomoci i v klinických oborech, např.  i v hodnocení kožních změn v dermatologii. Zásadní posun může postihnout i klasickou patologii. Již v současnosti se v IKEMu ve vybraných případech kromě tradičního histologického vyšetření biopsií transplantovaného orgánu využívá i tzv. molekulární mikroskop, který ve vzorku měří simultánně expresi tisíců genů a porovnává výsledky s referenční databází. V řadě případů tak může podat jednoznačné informace, např. o přítomnosti rejekce, i v případech, kde morfologické posouzení patologem poskytuje neurčitý nález. Podobných indikací bude nepochybně přibývat.

A co třeba při výzkumu a vývoji nových léků?

Může být. Lépe půjde modelovat různé nové molekuly, hledat souvislosti mezi strukturou a funkcí … Jde o jednu z oblastí, kde se umělá inteligence a její schopnost zpracovávat obří množství dat může velmi dobře uplatnit.

V prezentaci, kterou mohli shlédnout účastníci Imunologického semináře, jste ukazoval graf, kde byl názorně vidět nárůst různých studií týkajících se cytokinů. Co je důvodem takového zájmu právě o tyto proteiny?

Je to oblast, která je extrémně důležitá. Cytokiny jako komunikační molekuly imunitního systému se prolínají celou medicínou, studují se v revmatologii, kardiologii, imunologii… Nejde tedy jen o jejich funkce v primární obranyschopnosti organismu, ale prolínají se skutečně všemi medicínskými obory.

Jedním z důvodů takového nárůstu zájmu je ale i to, že se množí klinické aplikace, například výroba monoklonálních protilátek nebo jiných cytokinových inhibitorů, tzv. biologická léčba – ta je velmi atraktivní a obzvlášť u závažných chorob může být prospěšná a může změnit charakter některých oborů, respektive perspektivu léčby řady závažných onemocnění.

Nárůst zájmu o cytokiny je ale postupný, nejde o záležitost několika posledních let. Oblastí, kde jsou důležitým hráčem je již tolik, že počet studií přirozeně roste. Pochopení cytokinové komunikace imunitních buněk je jeden z faktorů, který může zlepšovat naše léčebné možnosti.

Co se týče cytokinů samotných, víme už toho o nich hodně, nebo je pořád co nacházet?

Už toho víme poměrně hodně, ale stále je co objevovat. Cytokiny si můžeme představit jako řeč imunitních buněk, pomocí nich si navzájem vyměňují informace. My už díky intenzivnímu výzkumu známe řadu slov a některé jednoduché věty, ale k pochopení obsahu knihy máme daleko. V oblasti regulace imunitních buněk je stále co nacházet, i cytokinů bude určitě víc, než kolik jich momentálně známe. Velká pozornost se věnuje také cytokinové komunikaci s centrálním nervovým systémem (CNS). Tak jako naše psychické rozpoložení zásadně ovlivňuje funkci imunity, tak naopak imunitní buňky regulují naše rozpoznávací schopnosti, paměť i chování. Cytokiny tvořené při zánětu nebo při nádorových onemocněních svým účinkem na CNS nezvyšují pouze tělesnou teplotu, ale mohou i za nechutenství, pocit únavy, ztrátu pozitivních emocí, ovlivňují práh vnímání bolesti, apod.

Čím se momentálně primárně zabýváte Vy sám?

V IKEMu je jednou z hlavních oblastí zájmu transplantační program. V naší laboratoři se snažíme analyzovat cytokinové profily u pacientů po transplantaci ledviny, případně vytipovat některé z nich jako vhodné neinvazivní markery rejekce. V současnosti je diagnóza rejekce založena převážně na histologickém nebo případně molekulárním vyšetření odebraných biopsií, což není pro pacienta příliš komfortní a nelze vyloučit ani případné komplikace. Optimální by bylo mít laboratorní metodiku, která odhalí nebezpečí v časné fázi a lze ji provádět opakovaně a bez rizika. I zde je prostor pro AI a její zpracování multiplexových dat.

IKEM teď získal nový pavilon vybavený nejen nejmodernější technologiemi, ale i vysokým standardem zázemí pro pacienty. Změnilo se něco u vás po otevření nového pavilonu?

V laboratořích očekáváme postupně větší nápor, naroste počet pacientů a tím i počet vzorků. Stále ještě nemáme vystavěné nové laboratoře, které se plánují již řadu let a původně měla být jejich stavba dokončena zhruba stejně jako tento nový pavilon. Pro laboratoře je to tak zatím spíš starost navíc, musíme nějak přečkat přechodné období než budeme mít nové prostory, kde je v plánu vybudovat moderní automatizovanou laboratoř využívající robotiku. Z tohoto hlediska snad máme před sebou zajímavé období.