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圖源:X - @paul_conyngham
撰文 | Ziv
審校 | 劉六七
Rosie是生活在悉尼的一只混血小狗,2019年,它被主人Paul從動物收容所領(lǐng)養(yǎng)回家,開啟了自己的新狗生。
然而2023年6月,Paul發(fā)現(xiàn)它的后腿出現(xiàn)了腫塊;在2024年,醫(yī)生診斷出它患有肥大細(xì)胞癌,這是犬類最常見,且擴(kuò)散性最強(qiáng)的癌癥之一。Rosie的病情越來越嚴(yán)重,它接受了多次治療,但都收效甚微。Rosie的癌細(xì)胞逐漸擴(kuò)散到左后腿內(nèi)外,獸醫(yī)估計它可能還有1~6個月的壽命,并且表示他們已經(jīng)無能為力了。
但Paul并不想放棄,他是一名人工智能工程師,有豐富的機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析經(jīng)驗,走投無路之際,他開始跟ChatGPT聊天,瘋狂進(jìn)行頭腦風(fēng)暴,試圖找出能挽救Rosie的方法。
Paul說:“如果我沒嘗試過,那我余生都會為此感到愧疚。所以我必須試一試。”
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裝著Rosie組織樣本的干冰盒。| X - @paul_conyngham
根據(jù)ChatGPT的建議,Paul需要提取一些Rosie的DNA,對它的正常基因組和癌癥基因組進(jìn)行測序,從而更具體地了解問題所在。基因測序的價格是3000澳元(約合人民幣14400元),這已經(jīng)超出大多數(shù)人給自己寵物治病的預(yù)算,“我當(dāng)時想,管他呢,值得一試,”Paul說。
這份測序報告里藏著什么?要讀懂它,先得了解DNA是什么。DNA攜帶著生命遺傳信息,它負(fù)責(zé)告訴細(xì)胞該如何生長和運作。DNA由編碼DNA(基因)和非編碼DNA組成,整個序列構(gòu)成生物體的基因組。
基因表達(dá)的情況很復(fù)雜。和正常細(xì)胞的基因組相比,癌細(xì)胞的基因組通常發(fā)生了突變,人們可以通過找出發(fā)生變異的具體基因,為攻克癌癥提供重要線索。
ChatGPT提醒Paul可以聯(lián)系新南威爾士大學(xué)的拉馬喬蒂基因組學(xué)中心(Ramaciotti for Genomics),這是澳大利亞領(lǐng)先的基因組測序機(jī)構(gòu)之一。該中心會收到來自世界各地研究機(jī)構(gòu)的合作邀請,每個月要處理成百上千個樣本。
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在拉馬喬蒂基因組學(xué)中心門口等待的Rosie。| X - @paul_conyngham
中心返回給Paul的數(shù)據(jù)大概有320 GB,全部由字母“A”“T”“C”“G”組成。如果以11號字用A4紙打印出來,疊起來能有20層樓高。
解讀這些數(shù)據(jù)非常困難,但毫無生物學(xué)基礎(chǔ)的Paul構(gòu)建了Rosie癌癥的分子圖譜。Paul說:“把這些信息拼湊起來就像拼一個散落在地上的拼圖,但它卻有上億塊碎片。”
癌細(xì)胞有自己獨特的“指紋”——它攜帶的基因突變會產(chǎn)生異常蛋白質(zhì),而這些異常蛋白質(zhì)正是可以被免疫系統(tǒng)識別、攻擊的靶點。Paul的思路是:能不能給Rosie定制一支疫苗,專門教它的免疫系統(tǒng)認(rèn)出這些異常蛋白質(zhì)?
這個想法來自mRNA技術(shù)——新冠疫情期間,mRNA疫苗讓很多人第一次聽說了這個名字。它的原理并不復(fù)雜:把一段特定的遺傳信息注射進(jìn)體內(nèi),讓免疫系統(tǒng)記住敵人的樣子,下次見到就主動出擊。用同樣的邏輯,理論上也可以針對腫瘤的特異性突變來設(shè)計疫苗。
Paul在Rosie腫瘤產(chǎn)生的基因信號里,篩選出了7個最強(qiáng)烈的突變標(biāo)志,這些就是他想讓疫苗認(rèn)識的目標(biāo)。他把這個方案發(fā)給了新南威爾士大學(xué)的RNA研究所,對方同意幫他設(shè)計并生產(chǎn)這支疫苗。
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給Rosie治療癌癥的過程非常漫長,而且耗資巨大,但Paul和Rosie都堅持了下來。| X - @paul_conyngham
然而現(xiàn)實并沒有那么順利。申請倫理審批的流程極其繁瑣,Paul每天為此花費數(shù)小時,整整耗了三個月,最終還是沒能推進(jìn)下去。眼看著Rosie的腿越來越糟糕,Paul和Rosie似乎走進(jìn)了死胡同。
轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在一個偶然的介紹——一位美國聯(lián)系人把Paul引薦給了昆士蘭大學(xué)的Allavena教授,她是動物免疫療法領(lǐng)域的專家。借助昆士蘭大學(xué)已有的倫理審批框架,審批流程得以加速推進(jìn)。Paul還同時獲得了一種靶向藥物,它可以與mRNA疫苗協(xié)同發(fā)揮作用。
注射疫苗和藥物幾周后,Rosie的后腿先是腫脹起來——這通常讓人擔(dān)心,但Paul覺得這也許正是治療開始起效的信號。果然,腫脹消退后,Rosie腿上的腫瘤開始縮小。
Paul記憶中那只快樂、活潑,還有點話癆的狗回來了——它又能在狗狗公園里跟老朋友們追來跑去了。
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Rosie vx. 袋鼠 | X - @paul_conyngham
不過Paul很清楚,這并不意味著癌癥被治愈了。仍有一些腫瘤沒有好轉(zhuǎn),說明癌細(xì)胞還沒有被徹底清除。
真正讓專家們震驚的,是這件事發(fā)生的速度。幾個月前,Paul還不知道m(xù)RNA疫苗是什么;幾個月后,他成了世界上第一個為自己的寵物設(shè)計并提供完全個性化癌癥疫苗的非科學(xué)家——新南威爾士大學(xué)RNA研究所所長Thordarson教授如此評價他。
但這并不意味著普通人從此都能復(fù)制這條路。Paul多年的機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析經(jīng)驗,是他讀懂那320 GB基因數(shù)據(jù)的基礎(chǔ);新南威爾士大學(xué)和昆士蘭大學(xué)的科學(xué)家們,也在每一個關(guān)鍵節(jié)點上提供了不可或缺的專業(yè)支撐。AI放大了他的能力,但沒有替代這一切。
目前,有很多AI輔助的基因組學(xué)與腫瘤免疫療法。《萬物》雜志3月刊的封面故事《2026新突破》就提到了這樣的療法,科學(xué)家在努力將其運用在治療癌癥和亨廷頓病等遺傳疾病上。
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參考資料:
[1]https://news.unsw.edu.au/en/meet-the-man-who-designed-a-cancer-vaccine-for-his-dog
[2]https://www.the-scientist.com/chatgpt-and-alphafold-help-design-personalized-vaccine-for-dog-with-cancer-74227
[3]https://news.unsw.edu.au/en/paul-is-using-ai-to-fight-his-dogs-incurable-cancer
[4]https://x.com/paul_conyngham/status/2036940410363535823
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