O sistema imunológico humano é um sistema de diagnóstico surpreendente, adaptando-se continuamente para detectar qualquer sinal de doença no corpo. Essencialmente, o estado do sistema imunológico conta uma história sobre praticamente tudo o que afeta a saúde de uma pessoa. Pode soar como ficção científica, mas e se pudéssemos “ler” essa história? Nossa compreensão científica da saúde humana seria fundamentalmente avançada. E, mais importante, isso proporcionaria uma base para uma nova geração de diagnósticos médicos precisos e opções de tratamento.
Surpreendentemente, isso não é apenas ficção científica, mas pode ser um fato científico. E por isso estamos entusiasmados em anunciar uma nova parceria com a Adaptive Biotechnologies, com sede em Seattle, combinando os últimos avanços em Inteligência Artificial (IA) e aprendizado de máquina com avanços recentes em biotecnologia para construir uma tecnologia prática para mapear e decodificar o sistema imunológico humano. Juntos, temos um objetivo que é simples de definir, mas também incrivelmente ambicioso: criar um exame de sangue universal que leia o sistema imunológico de uma pessoa para detectar uma grande variedade de doenças, incluindo infecções, cânceres e transtornos autoimunes em seu estágio inicial, quando podem ser mais efetivamente diagnosticados e tratados.
Acreditamos profundamente no potencial dessa parceria com a Adaptive e fizemos um investimento financeiro substancial na empresa. Também iniciamos uma importante colaboração de pesquisa e desenvolvimento que envolve os cientistas da Adaptive trabalhando em estreita colaboração com nossos principais pesquisadores para usar a inovadora tecnologia de sequenciamento da Adaptive e a capacidade de computação em nuvem e de aprendizado de máquina da Microsoft em larga escala para tornar a leitura profunda do sistema imunológico uma realidade.
O CEO e cofundador da Adaptive, Chad Robins, disse em um comunicado de imprensa que este anúncio ocorre em um momento de inflexão em saúde e biotecnologia, pois agora temos a tecnologia para poder mapear o sistema imunológico. O potencial para ajudar clínicos e pesquisadores a conectar os pontos e entender a relação entre os estados da doença pode eventualmente levar a uma melhor compreensão da saúde humana em geral.
Transformacional
Imagine um mundo com um “raio-X do sistema imunológico”. Isso abriria novas portas à medicina preditiva, como acredita-se que a história imunológica de uma pessoa dê forma à sua resposta a novos patógenos e tratamentos de maneiras que atualmente não são possíveis de explorar. O impacto na saúde humana de um exame de sangue tão universal que lê a exposição e a resposta de uma pessoa à doença seria, em uma palavra, transformacional.
A resposta do sistema imunológico à presença de doença é expressa na genética de células especiais, chamadas células T e células B, que formam o comando distribuído e o controle para o sistema imune adaptativo. Cada célula T possui uma proteína de superfície correspondente chamada receptor de células T (TCR, na sigla em inglês), que possui um código genético que visa um sinal específico de doença ou um antígeno.
Mapear TCRs para antígenos é um desafio enorme, exigindo tecnologia de IA muito profunda e recursos de aprendizado de máquina, juntamente com pesquisas emergentes e técnicas de biologia computacional aplicadas à genômica e ao imunosequenciamento. Um desafio dessa natureza não foi resolvido antes, mas com a equipe que formamos com a Adaptive, acreditamos que temos a experiência, a capacidade técnica e a tenacidade para resolver.
O resultado proporcionaria um verdadeiro avanço – uma visão detalhada sobre o que o sistema imunológico está fazendo. Simplificando, o sequenciamento do sistema imunológico pode revelar as doenças com as quais o corpo está lutando ou já lutou. Uma amostra de sangue, portanto, contém a informação-chave necessária para ler o que o sistema imunológico está atualmente detectando.
A base dessa abordagem é desenvolver um receptor universal de células T/mapa de antígenos – um modelo de sequência de receptores de células T e os códigos dos antígenos com que eles lutaram. Esse mapa universal do sistema imunológico permitirá um diagnóstico precoce e preciso da doença e, eventualmente, levará a uma melhor compreensão da saúde humana em geral. A Microsoft e a Adaptive esperam que este mapa universal seja a chave para a pesquisa e o desenvolvimento de diagnósticos simples baseados no sangue que sejam amplamente acessíveis a pessoas de todo o mundo.
Estamos incrivelmente entusiasmados por colaborar neste projeto com nossos parceiros da Adaptive, que desenvolveram capacidades únicas de imunosequenciamento e conhecimento do sistema imunológico, aliados a conjuntos de dados muito grandes de sequências TCR. Classificar e mapear esses dados representa um projeto de aprendizado de máquina em larga escala para o qual nos apoiaremos fortemente nos recursos de computação em nuvem da Microsoft e em nossas equipes de elite de pesquisa.
Conhecemos essa parceria e o trabalho resultante representa um grande desafio. Mas acreditamos no impacto que a tecnologia pode ter nos cuidados de saúde, especificamente como a IA, a nuvem e a colaboração com nossos parceiros podem transformar o que é possível.
Este projeto é um marco da nossa iniciativa Healthcare NExT, com o objetivo de empoderar os inovadores e unir capacidades líderes nas ciências da vida e da computação para acelerar dramaticamente o diagnóstico e o tratamento de doenças autoimunes, câncer e doenças infecciosas. Na Microsoft, acreditamos que a IA e a nuvem têm o poder de transformar a saúde – melhorando os resultados, proporcionando um melhor acesso e reduzindo os custos. A iniciativa Microsoft Healthcare NExT foi lançada no ano passado para maximizar a capacidade da inteligência artificial e da computação em nuvem para acelerar a inovação no setor de saúde, avançar a ciência através da tecnologia e transformar o potencial de salvar vidas das próximas descobertas.
Compartilharemos mais detalhes na próxima JP Morgan Healthcare Conference em San Francisco, incluindo um bate-papo às 23h (5 p.m. PT) na quarta-feira, 10 de janeiro, com Chad Robins e eu, sob o tema “Decodificação do sistema imunológico humano: um olhar mais atento sobre uma parceria de referência”.
*Peter Lee é vice-presidente corporativo da Microsoft IA e Pesquisa
