Kan AI je gezond houden?

Een Chinese ondernemer wil uw gezondheidsgegevens bijhouden en suggesties doen voor verbeteringen. Maar zijn computers echt slim genoeg om al die informatie te begrijpen? Door

• David Ewing Duncan archiefpagina

3 oktober 2017

Yann Kebbic

Deze slimme spiegel is niet erg slim, zegt Jun Wang, terwijl hij voor een passpiegel staat en een designerjeans draagt ​​met gescheurde knieën. Het is gewoon een camera en een spiegel, zegt hij, en hij ziet er lichtelijk bedroefd uit - of zo bedroefd mogelijk voor een man wiens gezicht voortdurend onverstoord is. Wat ik wil is een spiegel die hier een 3D-scan van mij maakt, zegt hij, terwijl hij zijn handen gebruikt om de contouren van zijn dijen te volgen, en hier. Wang wijst op zijn buik, die mager is. We willen een exacte 3D-figuur van jou: het vet, de spier - je hele lichaamsvorm, plus gezichtsherkenning, en wat er met je huid aan de hand is. Hij wijst naar de rechterbovenhoek van de spiegel. En ik wil informatie over mijn gezondheid daarboven, naast waar ik mijn tanden poets - mijn gewicht, bloeddruk en hartslag, en hoe correleert dat met mijn DNA?

Deze nog niet gerealiseerde slimme spiegel is slechts een van de vele gadgets die Wang, een 41-jarige bioloog en computerwetenschapper die ondernemer is geworden, naar eigen zeggen aan het bouwen is. De apparaten zullen helpen bij het verzamelen, analyseren en weergeven van een groot aantal gezondheidsgegevens die hij over zichzelf wil verzamelen - en, naar hij hoopt, van miljoenen anderen. Dit is de reden waarom Wang medeoprichter is van iCarbonX (ICX), een zeer ambitieus, zij het quixotisch, persoonlijk gezondheidsbedrijf dat hier in Shenzhen, in het zuiden van China, is gevestigd.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van november 2017

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

ICX wil meer gegevens over uw lichaam vastleggen dan ooit tevoren mogelijk was. Het begint met je DNA-sequentie en bevat gegevens van wearables in Fitbit-stijl die je stappen, hartslag en slaappatroon meten. Voeg regelmatig bloedonderzoek toe om verschillende eiwitten en enzymen te meten die bijvoorbeeld de gezondheid van uw hart kunnen weerspiegelen of zeer vroege tekenen van kanker kunnen signaleren. Inclusief monitoring van de steeds veranderende niveaus van metabolieten die door het lichaam worden geproduceerd terwijl het voedsel verwerkt; traditionele bloedtesten op cholesterol- en glucosespiegels; hartgegevens van een ECG; en informatie uit uw medische geschiedenis. Het doel: continue monitoring van uw gezondheid en suggesties voor eventuele aanpassingen in uw dieet en gedrag voordat u van gezond naar de vroege stadia van een ziekte glijdt.

Dit klinkt een beetje als gepersonaliseerde geneeskunde, waar al jaren over wordt gesproken. Maar voor Wang gaat het niet alleen om het behandelen van ziekten. Het gaat ook over wat men gepersonaliseerde gezondheid zou kunnen noemen. Op dit moment weet je niets van je temperatuur, of je hartslag, of de microben in je die je emoties beïnvloeden, zegt hij. Of wat te doen als je allergisch bent, of je wilt afvallen omdat je dik bent.

De apparaten zullen helpen bij het verzamelen, analyseren en weergeven van een groot aantal gezondheidsgegevens die hij over zichzelf wil verzamelen - en, naar hij hoopt, van miljoenen anderen.

Deze visie op persoonlijke gezondheidsmonitoring wordt deels haalbaar door drastische kostenbesparingen voor het sequensen van DNA en het meten van de vele duizenden biologische verbindingen en processen die het lichaam reguleren. Wat dat allemaal betekent voor ieder van ons, vooral wanneer alle metingen worden gecombineerd, is onduidelijk. Maar ICX maakt deel uit van een nieuwe golf van bedrijven die denken dat ze iets zinvols in de gegevens kunnen vinden en ervoor kunnen zorgen dat medicijnen niet langer alleen reageren op een ziekte die je hebt; deze bedrijven willen u gezond houden tegen een fractie van de kosten. Het ontsluiten van deze puzzel, met zijn miljoenen bewegende stukjes, is waar AI en andere geavanceerde computertechnieken moeten komen. AI is hoe we al deze informatie kunnen verzamelen en je dingen kunnen vertellen die je niet weet over je gezondheid, zegt Wang.

Ervan uitgaande dat het werkt, zal het niet goedkoop zijn om dit allemaal samen te voegen. Als CEO van ICX heeft Wang $ 600 miljoen aan financiering opgehaald voor de inspanning, een opmerkelijk bedrag voor een project dat hightech-tests voor gezonde mensen aanbiedt. Maar hij zal het nodig hebben, en waarschijnlijk nog meer, met alles wat ze willen testen, zegt Eric Schadt, een computationeel bioloog en wiskundige die onlangs is teruggetreden als directeur van het Icahn Institute for Genomics and Multiscale Biology van Mount Sinai in New York. Schadt heeft zijn eigen bedrijf voor gezondheidsgegevens gelanceerd, Sema4 genaamd, dat genomen en moleculaire biomarkers scant.

ICX gebruikt zijn geldbedrag gedeeltelijk om te investeren in of om bedrijven over te nemen die kunnen bijdragen aan de holistische visie van Wang. Dit omvat een belang van $ 161 miljoen in het in Colorado gevestigde SomaLogic, dat werkt aan een chip die 5.000 eiwitten in het bloed kan meten; meer dan $ 100 miljoen in PatientsLikeMe, een bedrijf in Cambridge, Massachusetts, dat een online platform biedt voor meer dan 500.000 patiënten om ervaringen, statistieken en gevoelens over hun gezondheid en ziekten te delen; en $ 40 miljoen in AOBiome, ook van Cambridge, dat spray-on microben verkoopt waarvan het zegt dat ze de huid gezonder maken. ICX heeft onlangs ook geïnvesteerd in HealthTell uit San Ramon, Californië, dat antilichamen uit een bloedmonster identificeert als aanwijzingen voor de aanwezigheid en voortgang van ziekten, waaronder kanker en auto-immuunziekten. Daarnaast werkt ICX ook samen met verschillende bedrijven in China.

Yann Kebbic

Het samenbinden van deze eclectische alliantie is een agressieve poging om een ​​kunstmatig intelligentiesysteem te bouwen dat zal proberen al deze gegevens te analyseren. Dat wordt geleid door het in Israël gevestigde iCarbonX-Israel, dat ICX vorig jaar heeft overgenomen. Het bedrijf, opgericht in 2005 als Imagu Vision Technologies, ontwikkelt software om CT- en andere medische beelden te interpreteren. Nu werken Imagu's ingenieurs samen met collega's bij ICX om wat zij noemen een virtueel gezondheidsbrein te creëren dat de duizenden datapunten die ICX over elke klant wil verzamelen, zal interpreteren. We willen een tool maken die niet alleen gegevens analyseert, maar ook manieren biedt om mensen te helpen hun gezondheid te verbeteren, zoals het veranderen van hun dieet, zegt Imagu CEO en medeoprichter Mor Amitai.

Als dit allemaal belachelijk ingewikkeld klinkt, is het, zegt Wang, glimlachend op een manier die geruststelling - wat ongetwijfeld wordt gewaardeerd door investeerders - en verbijstering combineert, alsof hij weet dat wat hij voorstelt een beetje gek klinkt. De vraag is dan: kan hij zijn geld en technische kennis gebruiken om een ​​revolutie teweeg te brengen in de geneeskunde?

Precisie gezondheid

Wang, een lange man met kort zwart haar, slentert koel door het hoofdkantoor van zijn bedrijf, een knock-off in Silicon Valley met open werkstations, vergaderruimten met glazen wanden, een sportschool en een café dat altijd gevuld is met eten, gezonde drankjes, thee en koffie. Het bevindt zich op de derde verdieping van een industrieel parkgebouw in een complex van vergelijkbare onopvallende gebouwen, verscholen tussen twee uitgestrekte, beboste themaparken genaamd Happy Valley en het China Folk Culture Village. Achterin het hoofdkantoor van ICX bevindt zich het kantoor van Wang, een comfortabele nis met diepe leren stoelen en een privévergaderruimte - een zakelijke omgeving die ver verwijderd is van waar Wang begon, als academisch onderzoeker die DNA sequentiëerde aan de universiteit van Peking eind jaren negentig.

Wang was auteur van meer dan 100 studies als professor aan de Universiteit van Kopenhagen en als bio-informatica-expert aan het Beijing Genomics Institute (BGI), dat hij hielp oprichten in 1999. BGI was de organisatie die leidde tot de relatief kleine bijdrage van China aan het Human Genome Project, een wereldwijde inspanning waarbij verschillende landen werkten aan verschillende segmenten van de menselijke DNA-sequentie die in 2003 werd gepubliceerd. BGI produceerde later de eerste volledige DNA-sequenties van een Aziatische persoon, een rijststam, het SARS-virus en de reuzenpanda. Tijdens zijn periode als CEO van BGI hielp Wang het bedrijf uit te bouwen tot een van de grootste sequencing-activiteiten ter wereld. In 2016 had het een omzet van $ 250 miljoen en deze zomer bracht het een IPO uit. Wang blijft grootaandeelhouder en lid van de raad van bestuur.

Je hebt ook miljoenen mensen nodig - misschien wel 10 miljoen mensen - om zinvolle signalen voor veel voorkomende ziekten te krijgen.

Maar hij verliet BGI in 2015 omdat hij gefrustreerd was door de grenzen van genomics. Met name het sequencen van DNA geeft niet veel inzicht in de gezondheid van de meeste individuen. Wetenschappers hebben talloze DNA-markers gevonden die lijken te helpen bepalen of een persoon gezond of ziek is. Maar die markers bleken, bijna 15 jaar na de voltooiing van het Human Genome Project, minder uit te maken dan aanvankelijk werd gedacht. Met uitzondering van bepaalde zeldzame genetische mutaties, is DNA slechts één bepalende factor voor iemands medische lot. Het blijkt dat je ook iets moet weten over eiwitten en metabolieten, en al het andere, zegt Wang.

Kort na zijn vertrek bij BGI richtte Wang ICX op, wetende dat hij iets met AI en gezondheid zou doen. Maar hij wist niet precies welke gegevens het bedrijf naast DNA zou kunnen of moeten verzamelen. Om erachter te komen, ontmoette hij een reeks experts en bedrijven, waaronder een cruciale bijeenkomst in juli 2016 in het Original Max's restaurant in Burlingame, Californië, vlakbij de luchthaven van San Francisco. In de stad waar hij ICX aan investeerders en potentiële partners presenteerde, had Wang een afspraak gemaakt met Jamie Heywood, de medeoprichter en voorzitter van PatientsLikeMe, die op bezoek was uit Boston. Terwijl ze in een oranje en geel plastic hokje in het café in de stijl van een vrachtwagenstop zaten, duurde het niet lang voordat Heywood en Wang zich realiseerden dat ze een fundamentele ergernis deelden over de beperkingen van de huidige medische praktijken. Mensen meer data geven leek een veelbelovende route. PatiëntenLikeMe, die een dienst beheert waar duizenden leden hun verschillende chronische ziekten bespreken in online forums en statistieken verstrekken over hun gezondheid en de progressie van hun ziekte, had al de waarde aangetoond van zorgvuldige gezondheidsregistratie door individuen. Terwijl ze koffie dronken, verwierpen Wang en Heywood klassieke medische tests, die meestal statisch zijn, met één test tegelijk - een ECG in een klinische setting bijvoorbeeld elk jaar of twee, of wanneer de symptomen dit lijken te rechtvaardigen. We werden enthousiast over de mogelijkheid dat we de vroege stadia konden ontdekken waarin een persoon overgaat van een goede gezondheid naar bijvoorbeeld een diabetespatiënt, zegt Heywood, een door het MIT opgeleide ingenieur. We waren het er allebei over eens dat de technologie er is, of er bijna is.

Verwant verhaal

Verwant verhaal Niemand weet precies hoe de meest geavanceerde algoritmen doen wat ze doen. Dat kan een probleem zijn.

Heywood, een snel pratende bundel van energie waar Wang een constante kalmte uitstraalt, suggereerde dat een dergelijk profiel ook het soort gedrags- en persoonlijke gegevens zou moeten bevatten dat door zijn bedrijf wordt verzameld. Informatie die mensen delen op de forums van PatientsLikeMe - over zaken als de gezondheidseffecten van stress op het werk - levert waardevolle aanwijzingen op voor andere leden over hoe ze hun chronische aandoeningen beter kunnen beheersen. Waarom zou u gezonde mensen niet helpen soortgelijke tools en gegevens te gebruiken? Het duurde ongeveer vijf minuten voordat Jun en ik beseften dat we dit konden doen, herinnert hij zich.

Heywood bracht nog iets anders naar voren: zijn bedrijf had een computerplatform gebouwd dat was ontworpen om gegevens te analyseren die werden gerapporteerd door zijn half miljoen gebruikers. Maar het is nog niet duidelijk of het zinvol zal zijn om alle gegevens die ICX en zijn medewerkers willen vastleggen, te combineren. Het is ook niet waarschijnlijk dat AI significante correlaties in de gegevens zal vinden, tenzij ICX miljoenen mensen naar zijn dienst lokt - en zelfs dat aantal is misschien niet genoeg. ICX zal het moeilijk hebben, voorspelt Eric Schadt van Sema4. Je hebt ook miljoenen mensen nodig - misschien wel 10 miljoen mensen - om zinvolle signalen voor veel voorkomende ziekten te krijgen.

Yann Kebbic

Wang erkent de uitdagingen meteen. Om alles te doen wat we willen, duurt het vele jaren, zegt hij. Gevraagd naar de noodzaak om grote aantallen mensen te testen om signalen te onderscheiden in de ruis van al deze gegevens, zegt hij dat ICX de komende vijf jaar minstens een miljoen mensen wil inschrijven. China heeft zo'n grote bevolking, dus daar maak ik me geen zorgen over, zegt hij. Hij voegt eraan toe dat naarmate het beschikbare inkomen in China toeneemt, mensen geld willen uitgeven aan hun gezondheid.

Wang geeft echter toe dat hij nog geen duidelijk businessplan heeft. Ik heb de neiging om eerst na te denken over wat het juiste is om te doen met de wetenschap en het product, zegt hij. Dan bepaal ik het businessmodel. Beleggers vinden dit prima. Ze willen geen korte termijn.

Rook en spiegels?

Aan de uitdaging van ICX ligt ook een aantal fundamentele vragen ten grondslag over hoe kunstmatige intelligentie in de gezondheidszorg kan worden geïntegreerd. Het lijdt weinig twijfel dat geavanceerde computers uiteindelijk een enorme impuls zullen geven aan het begrijpen van allerlei gezondheids- en biomedische gegevens. En Wang is niet de enige met zakelijke ambities voor de technologie. Volgens CB Insights, dat durfkapitaalinvesteringen bijhoudt, financieren investeerders 106 startups in AI en gezondheid, vergeleken met een handvol een paar jaar geleden. Ze streven van alles na, van geestelijke gezondheid en het ontdekken van medicijnen tot levensstijlbeheer, virtuele assistenten, ziekenhuisbeheer en medische beeldvorming en diagnostiek. Hoewel dit indrukwekkend klinkt, heeft AI tot nu toe geen substantiële impact gehad op het grootste deel van de geneeskunde en de gezondheidszorg. In bepaalde niches is AI aanwezig en dat is al jaren zo, zegt Marty Kohn, een arts en voormalig medisch hoofdwetenschapper bij IBM, die hielp bij de ontwikkeling van IBM Watson Health. Maar het gebeurt niet op schaal. En het heeft nog geen grote aantallen patiënten geholpen.

Verwant verhaal

Verwant verhaal Toekomstige generaties zullen spotten met uw toegangscode.

Een reden is dat het ongelooflijk moeilijk is om de hoeveelheid gegevens te interpreteren. Ik denk dat AI een enorm potentieel heeft, zegt Leroy Hood, de president en medeoprichter van het Institute for Systems Biology in Seattle. Maar de claims voor AI en gezondheidszorg zijn erg overdreven. De meeste bedrijven, stelt hij, doen geen echte wetenschap.

Hood is al heel lang een pionier in het vinden van hulpmiddelen om de complexe functies van het lichaam te begrijpen. Hij is medeoprichter van Arivale, een ander bedrijf in gezondheidsgegevens, uit Seattle. Twee jaar geleden begon Arivale met het aanbieden van een eigen versie van lifestyle, wellness en moleculaire testen, gekoppeld aan persoonlijke coaching. In juli 2017 publiceerden Hood en Arivale een kleine studie in Natuur Biotechnologie dat geeft volgens hem een ​​proof-of-concept-analyse van wat de onderzoekers persoonlijke, dichte, dynamische datawolken noemen, gemeten bij gezonde mensen in de loop van de tijd. Ze gebruikten geavanceerde algoritmen om correlaties te maken voor 108 proefpersonen die tientallen gezondheidstests en metingen hebben gedaan. Sommige deelnemers kwamen erachter dat ze vitaminetekorten hadden; anderen ontdekten dat ze vroege tekenen van inflammatoire darmziekte of diabetes hadden die door middel van een dieet of supplementen moesten worden verzorgd. Deze resultaten zijn echter voorlopig, en er zullen er veel meer nodig zijn om echte bevindingen te scheiden van de brandslang van gegevens.

Het lijdt weinig twijfel dat geavanceerde computers uiteindelijk een enorme impuls zullen geven aan het begrijpen van allerlei gezondheids- en biomedische gegevens.

Wat Wang betreft, hij experimenteert op zichzelf met nog meer manieren om dergelijke informatie te verkrijgen. Terwijl hij zijn rondleiding door het hoofdkantoor van ICX in Shenzhen voortzet, wijst hij naar een toilet vlak bij zijn kantoor waar hij plastic zakken met poep verzamelt voor zijn dagelijkse microbioomanalyse. Wang beschrijft plannen om een ​​slim toilet te bouwen dat iemands afval opvangt en analyseert en dit in een door AI gegenereerd persoonlijk profiel invoert. We hebben de technologie om dit te doen, zegt hij. We hebben de algoritmen. Het zal goedkoop zijn, iets van $ 200. Wang tilt vervolgens zijn hemelsblauwe poloshirt op om te pronken met een draadloze continue hartslagmeter.

Je kunt je echter afvragen of miljoenen gezonde mensen net zo geobsedeerd zullen zijn als Jun Wang met het verzamelen van zoveel gegevens over zichzelf. De vraag lijkt hem te overvallen en even zijn kalmte te bederven. Hij fronst zijn voorhoofd en kijkt alsof hij zich niet kan voorstellen dat andere mensen geen slimme spiegels en toiletten willen, frequente bloedafnames om duizenden metabolieten te meten en hartmonitors die op hun borst zijn geplakt. Ik vraag niet iedereen om dit te doen, zegt hij ten slotte. Mensen kiezen ervoor om veel dingen niet te weten. Maar er zijn genoeg mensen die het willen weten, of kunnen worden opgeleid om het te willen weten. Hij pauzeert nog een nanoseconde en flitst dan die glimlach, alsof hij net het antwoord had bedacht op deze letterlijk miljarden dollars vraag over zijn inspanning en zijn bedrijf. Vroeger wilden mensen hun genen niet weten; nu willen steeds meer mensen het weten, zegt hij. Ik weet zeker dat deze trend zich zal voortzetten.

David Ewing Duncan is een life science-journalist en auteur van experimentele man , en de curator van Arc Fusion.

zich verstoppen