Hoe Netflix-algoritmen de ‘taal’ van kanker en alzheimer kraken

Britse wetenschappers hebben ontdekt dat de krachtige algoritmen die door Netflix, Amazon en Facebook worden gebruikt, de ‘biologische taal’ van kanker en neurodegeneratieve ziekten zoals alzheimer kunnen ontcijferen.

Onderzoekers van de universiteit van Cambridge schrijven in het wetenschappelijke tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dat artificiële intelligentie in de toekomst zou kunnen gebruikt worden om ‘de grammaticale fouten in cellen die ziekten veroorzaken, te corrigeren’.

‘De introductie van machine learning-technologie in het onderzoek naar neurodegeneratieve ziekten en kanker is een absolute doorbraak’, zegt hoofdauteur Tuomas Knowles van de universiteit van Cambridge. ‘Uiteindelijk is het de bedoeling om met behulp van artificiële intelligentie gerichte geneesmiddelen te ontwikkelen om de symptomen drastisch te verlichten of om te voorkomen dat dementie überhaupt optreedt.’

Eiwitten

Hoe dat in zijn werk gaat? Telkens wanneer Netflix een serie aanbeveelt of Facebook vriendensuggesties doet, maken de platformen gebruik van krachtige machine learning-algoritmen om op een heel gefundeerde manier te gissen wat mensen interesseert en welke beslissingen gebruikers zullen nemen. De wetenschappers gebruikten diezelfde technologie om een grootschalig taalmodel te trainen dat analyseert wat er gebeurt als er iets mis gaat met eiwitten in het lichaam. 

Eiwitten zijn grote, complexe moleculen die in het lichaam veel belangrijke functies vervullen. Ze doen het meeste werk in de cellen en zijn nodig voor de structuur, de functie en de regulering van de lichaamsweefsels en -organen. Maar bij de ziekte van Alzheimer bijvoorbeeld, die wereldwijd 50 miljoen mensen treft, gaan eiwitten samenklonteren en gaan de verbindingen tussen de zenuwcellen kapot. 

Onderzoeker Kadi Liis Saar (universiteit van Cambridge) legt uit: ‘Het menselijk lichaam herbergt duizenden en duizenden eiwitten en wetenschappers kennen de functie van veel van die eiwitten nog niet. We vroegen een taalmodel gebaseerd op het neurale netwerk om de taal van eiwitten te leren.’

Machine learning transformeert kankeronderzoek

Uit de eerste resultaten blijkt dat het programma al op eigen houtje dingen kon leren over de taal van eiwitten, waar wetenschappers tot nu toe tientallen jaren voor nodig hebben gehad. ‘We hebben het algoritme alle gegevens over de bekende eiwitten gegeven, zodat het de taal van eiwitten kon leren en voorspellen’, zegt Saar, die het systeem vergelijkt met de WhatsApp-functie waarmee woorden gesuggereerd worden. 

Volgens de wetenschappers heeft machine learning de potentie om toekomstig onderzoek naar kanker en neurodegeneratieve ziekten te transformeren. ‘Er zouden ontdekkingen kunnen worden gedaan die verder gaan dan wat wetenschappers momenteel al weten en speculeren over ziekten, en mogelijk zelfs verder dan wat het menselijk brein kan begrijpen zonder de hulp van machine learning’, stellen ze. 

Lees ook:

(jvdh)