Japonia stoi na czele rewolucji w opiece zdrowotnej, wykorzystując sztuczną inteligencję (AI) do wspierania niemal każdego aspektu medycyny. W obliczu szybko starzejącego się społeczeństwa – gdzie około 30% populacji ma 65 lat lub więcej – oraz przewidywanego niedoboru prawie 500 000 pracowników służby zdrowia do przyszłego roku, kraj ten intensywnie inwestuje w suwerenne inicjatywy AI. Celem jest nie tylko poprawa jakości opieki, ale też zwiększenie możliwości diagnostycznych i terapeutycznych lekarzy oraz naukowców.
Na konferencji „NVIDIA AI Summit Japan”, która odbyła się w Tokio, zaprezentowano najnowsze osiągnięcia w technologii AI, które już teraz rewolucjonizują takie dziedziny jak odkrywanie leków, medycyna genomiczna, obrazowanie medyczne oraz robotyka. Wspierana przez potężne platformy obliczeniowe NVIDIA, takie jak superkomputer Tokyo-1, AI znacząco skraca czas i koszty wielu kluczowych procesów w medycynie.
Odkrywanie leków z wykorzystaniem platform AI
Jednym z głównych obszarów, w którym Japonia poczyniła ogromne postępy dzięki sztucznej inteligencji, jest odkrywanie nowych leków. NVIDIA BioNeMo, platforma do odkrywania leków, pozwala naukowcom na szybkie tworzenie i wdrażanie modeli AI do analizy biomolekularnej. Dzięki zaawansowanym algorytmom, takim jak AlphaFold2, który przewiduje trójwymiarową strukturę białek, czy DiffDock, służącemu do przewidywania interakcji molekularnych, badacze mogą teraz tworzyć modele leków z niespotykaną dotąd precyzją i szybkością.
Nowoczesne narzędzia, takie jak BioNeMo Blueprints, oferują gotowe szablony AI, które pomagają w skalowaniu modeli do zastosowań komercyjnych. Dzięki tym narzędziom, wybór optymalnej linii komórek do produkcji terapii biologicznych, takich jak szczepionki czy przeciwciała monoklonalne, zająłby teraz godziny, a nie tygodnie.
Jednym z liderów tego procesu jest firma Astellas Pharma, która wykorzystuje modele AI do przyspieszenia badań nad lekami biologicznymi, przewidując, jak molekuły będą wiązać się z białkami. Sztuczna inteligencja pozwala tej firmie przyspieszyć generowanie nowych molekuł chemicznych aż o 30 razy, co jest znaczącym krokiem naprzód w badaniach nad nowymi terapiami.
Zaawansowane technologie w firmach farmaceutycznych
Nie tylko Astellas, ale także inne wiodące japońskie firmy farmaceutyczne, takie jak Daiichi-Sankyo i Ono Pharmaceutical, korzystają z systemów Tokyo-1, aby przyspieszyć odkrywanie nowych leków. Dzięki współpracy z firmą Xeureka, spółką zależną Mitsui & Co, firmy te mogą tworzyć zaawansowane modele AI do symulacji molekularnych, co znacząco przyspiesza procesy badawcze.
Jednym z kluczowych tematów jest także wykorzystywanie tzw. obliczeń poufnych, które umożliwiają bezpieczną współpracę między firmami farmaceutycznymi przy trenowaniu dużych modeli AI, jednocześnie chroniąc własność intelektualną i dane.
Genomika i medycyna precyzyjna
Genomika to kolejna dziedzina, w której Japonia prężnie rozwija innowacje. Ośrodki badawcze, takie jak Centrum Genomu Ludzkiego Uniwersytetu Tokijskiego, korzystają z oprogramowania NVIDIA Parabricks, które znacząco przyspiesza analizę danych DNA i RNA. Dzięki tej technologii badacze mogą szybciej identyfikować warianty genów, co ma kluczowe znaczenie dla rozwoju terapii precyzyjnych.
Dodatkowo, badania nad pangenomem, czyli bardziej zróżnicowaną referencją genomu, pozwalają na lepsze zrozumienie, jak różnice genetyczne wpływają na reakcje organizmu na różne terapie. To otwiera drzwi do jeszcze bardziej spersonalizowanej medycyny, dostosowanej do unikalnych potrzeb pacjentów.
AI w diagnostyce obrazowej i chirurgii
Technologia AI zaczyna również odgrywać kluczową rolę w diagnostyce obrazowej oraz chirurgii. Japońska firma Fujifilm we współpracy z NVIDIA opracowała aplikację AI, która przekształca obrazy CT w symulacje 3D, wspomagając precyzję podczas operacji chirurgicznych. Tego typu rozwiązania pozwalają chirurgom lepiej planować operacje i precyzyjnie lokalizować zmiany chorobowe.
Firma Olympus z kolei zademonstrowała wspólnie z NVIDIA oraz telekomunikacyjną firmą NTT, jak technologie chmurowe mogą wspierać przetwarzanie obrazów z endoskopów w czasie rzeczywistym. Dzięki zastosowaniu technologii NVIDIA Jetson Orin, endoskopy mogą analizować obrazy bezpośrednio na urządzeniach, bez potrzeby przesyłania ogromnych ilości danych do chmury, co obniża opóźnienia i zwiększa efektywność diagnozy.
Warto również wspomnieć o technologii Holoscan, wspierającej systemy chirurgiczne w czasie rzeczywistym. Platforma ta umożliwia przetwarzanie danych z kamer chirurgicznych w trybie 3D, co pozwala chirurgom na dokładniejszą diagnozę i szybsze podejmowanie decyzji podczas operacji, co może znacząco poprawić wyniki leczenia.
Cyfrowi agenci zdrowia dla starszej populacji
Japonia, w której starzejąca się populacja ma wyższe wskaźniki chorób przewlekłych, testuje także cyfrowe systemy zdrowotne, które mogą wspierać opiekę nad pacjentami. Przykładem jest Fujifilm, które uruchomiło sieć NURA – ośrodków badań zdrowotnych z wykorzystaniem technologii AI. Ośrodki te stosują zaawansowane modele sztucznej inteligencji do przeprowadzania badań przesiewowych w kierunku nowotworów i chorób przewlekłych, skracając czas trwania badań i zmniejszając dawki promieniowania.
Narodziny cyfrowych agentów zdrowia mogą odegrać kluczową rolę w odciążaniu systemu opieki zdrowotnej, zwłaszcza w sytuacji, gdy liczba pacjentów gwałtownie rośnie. Dzięki zastosowaniu AI, badania mogą być przeprowadzane szybciej, dokładniej, a wyniki analizowane w czasie rzeczywistym, co umożliwi lekarzom natychmiastową reakcję.
Sztuczna inteligencja w Japonii zmienia oblicze opieki zdrowotnej, przyspieszając procesy diagnostyczne i terapeutyczne, a także wspierając rozwój nowych leków. Dzięki zaawansowanym platformom AI, takim jak BioNeMo, Parabricks czy Holoscan, kraj ten staje się liderem w nowoczesnej medycynie, otwierając drzwi do przyszłości, w której opieka zdrowotna będzie jeszcze bardziej precyzyjna, szybka i skuteczna.
