Dr. Algoritme

Bak flere sikkerhetssluser, i et verksted uten vinduer, skrur ingeniører på fremtidens kirurg: en maskin, utrustet med kunstig intelligens (AI), pakket inn i virtuell virkelighet og reklamert for som en «komplett løsning for alle operasjonsstuer».

Rett ved siden av jobber forskere med minidatamaskiner som skal kunne settes inn i mennesker. De manipulerer elektriske signaler i nervene slik at det skal være mulig å behandle sykdommer: det første skrittet inn i en ny «bioelektrisk medisin».

Kunstig intelligens og kampen mot kreft

Noen dører bortover handler det om nye behandlingsformer mot kreft og depresjon. Nesten tusen forskere utvikler nye biosensorer, medisinske roboter og medisiner. De kommer fra svært forskjellige fagfelt: biologi, medisin, kjemi, materialvitenskap, informatikk og maskinbygging.

Og alle forskerne jobber for Google.

Det er vårt oppdrag å benytte oss av verdens helsedata slik at vi kan leve sunnere

Da internettgiganten for fem år siden for første gang annonserte at den nå også ville erobre det medisinske feltet, var det mange i sjefsetasjene til de farmasøytiske bedriftene som lo. Oppstarten var beskjeden. To dusin Google-medarbeidere flyttet inn i en intetsigende villa i nærheten av selskapets hovedkvarter i Silicon Valley.

Men allerede nå brer det seg en fem-etasjers firkant av stål og grønt glass ved San Franciscos bukt: et uavhengig forskningsområde rundt 40 kilometer nord for Googles hovedkvarter, like stor som et velutstyrt universitetssykehus med talløse laboratorier bak tonet glass som hindrer innsyn. I lobbyen vokser gress oppover veggene.

Foto

Det er vårt oppdrag å benytte oss av verdens helsedata slik at vi kan leve sunnere, sier Jessica Mega, Google-eide Verilys sjefslege. (Foto/Faksimile: YouTube)

Avdelingen er blitt til et selvstendig firma – Verily – under paraplyen til Google-morselskapet Alphabet. Kjente medisinere og til og med sjefen for det amerikanske mat- og medisintilsynet begynte i Verily, tiltrukket av høytflyvende planer:

– Det er vårt oppdrag å benytte oss av verdens helsedata slik at vi kan leve sunnere, sier Jessica Mega, Verilys sjefslege. Hun er én av landets ledende kardiologer og tidligere professor ved Harvard Medical School. 

Hun smiler nesten uavbrutt mens hun snakker om Verilys planer – som er å bygge en ny medisinsk plattform og å skape «infrastrukturen til den digitale helseverdenen».

Over én milliard dollar har Google stilt til rådighet – til oppstarten.

Vår egen biologi skal revolusjoneres

Men til tross for slike store anstrengelser er det en stund siden Google marsjerte alene i front, i forsøket på å digitalisere helsevesenet. Hele Silicon Valley kaster seg over medisinen, både de store konsernene fra Apple til Facebook, samt hundrevis av oppstartsbedrifter. Ventureselskap investerer milliarder i bioteknologi og helse.

I de siste tiårene har den digitale revolusjonen erobret og endevendt den ene industrien etter den andre – og dermed også forandret våre liv grunnleggende.

Strategene i Silicon Valley er nå overbevist om at intet område er bedre egnet til å bli revolusjonert av de stadig mektigere, digitale instrumentene enn vår egen biologi.

Intet annet sted er det større sjanse for å kunne forandre menneskehetens vei. Og å skape nye forretningsområder.

Data er nøkkelen til denne fremtidsmedisinen. Lest ut av apparater, arvestoff, sensorer og talløse tester til alle mulige biomarkører – fra tarmens bakteriekultur til proteinenes sammensetning. Analysert og opparbeidet ved hjelp av smart programvare som lærer og som oppdager mønstre selv i enorme mengder informasjon.

Der legen ikke lenger henger med, leverer «Doktor Algoritme» svar.

Digital diagnosejakt

De største mulighetene til nye digitale instrumenter ser mange av Silicon-Valley-teknologene foreløpig ikke i behandlingen, men i diagnosen. Verily jobber derfor for tiden først og fremst med «å kartlegge den menneskelige helsen» som Mega sier. Til det samler foretaket, i samarbeid med en rekke universiteter, inn alle tenkelige biodata fra 10.000 mennesker i løpet av fire år: genetiske, molekylære og psykologiske data.

Deltakerne ble blant annet utstyrt med nye sensorer og måleapparater som leverer opplysninger døgnet rundt.

Til slutt skal prosjektet kunne defineres nøyaktig hva som er et sunt menneske.

Hensikten er å kalibrere de nye digitale måleinstrumentene med de innsamlede verdiene.

Varselssystemer mot kreft

På denne måten vil det være mulig å bygge digitale tidligvarselssystemer for mange sykdomsbilder som varsler legen: Varsko, her er det noe som er i ferd med å utvikle seg.

De fleste kreftformene, for eksempel, lar seg allerede behandle i dag. Mange kan til og med helbredes hvis de oppdages tidsnok. Først når svulstene forblir uoppdaget i for lang tid og pasienten allerede har nådd sykdommens tredje eller fjerde stadium, stiger dødelighetskurven bratt.

Hva hvis det hadde vært mulig å oppdage kreftsykdommen i sin tidligste startfase, gjennom en enkel blodprøve?

Det er flere Silicon-Valley-bedrifter som satser på denne veien. Fremst i rekken er Grail, oppkalt etter den hellige gral, den legendariske, mystiske beholderen som lover evig liv. Forskerne i start-up-bedriften håper i det minste på sjansen til et lengre liv – i det alle mennesker rutinemessig lar seg teste gjennom såkalte «liquid biopsies», flytende vevsprøver, for å finne ut om de bærer på advarselstegn for kreft.

Lager sekvenser av vårt DNA

Ideen er et stort veddemål om den digitale teknologiens kraft. Forskerne håper at det blir mulig å oppdage det genetiske materialet som avsondres selv av de minste, ennå uoppdagede svulstene. Oppdagelsen skal kunne skje ved hjelp av lynraske maskiner som lager sekvenser av vårt DNA, gjennom programvare som støttes av kunstig intelligens og nye analysemetoder.

Foto

Jeff Huber, grunnlegger og sjef av oppstartsbedrifien Grail – en av de heteste innen bioteknologi om dagen. Grail vil finne kreftceller før de gjør skade. l. Det er neppe tilfeldig at Huber tidligere satt i toppledelsen hos Google. (Foto: Google)

Ved dette arbeidet er Grail like mye programvarefirma som bioteknologibedrift. Fra blodprøvene til enhver pasient samler teknikerne rundt tusen gigabyte med informasjon og «jager» disse gjennom en såkalt «klassifiserer» som leter etter mønstre, med algoritmer fra kunstig intelligens.

Hvis slike blodprøver til tidlig oppdagelse av kreftsykdommer skulle bli standard, ville Grail fort stige opp til «verdens største big-data-firma», mener Jeff Huber, grunnlegger og sjef av Grail. Det er neppe tilfeldig at han tidligere satt i toppledelsen hos Google.

Utvikler indikator for kreft

Det har lenge vært kjent at kreften kan oppdages tidlig i blodet, til og med når pasienten fortsatt føler seg helt frisk. Men å kunne utvikle en generell indikator for en kreftsykdom ble først mulig med ny teknologi til rask og rimelig analyse av arvematerialet. Store deler av Grails hovedkvarter i Menlo Park, like ved Facebooks lokaler, er fylt opp med nye maskiner for DNA-sekvensering.

Grail-forskerne vil teste sin teknologi i et storprosjekt. DNA-signaturene på tidlig brystkreft skal filtreres ut av blodprøvene til 120.000 kvinner. Statistisk sett vil 650 kvinner fra testgruppen utvikle brystkreft i løpet av ett år. Grail vil deretter analysere de innsamlede prøvene for å finne ut om DNA-testen kunne «spådd» kreftsykdommen riktig.

Mange kreftforskere tviler imidlertid på at bedriftens store planer, nemlig å kunne tilby en kommersiell kreft-blodprøve allerede ved slutten av tiåret, lar seg realisere. Dessuten måtte prøven nærmest være perfekt. Hvis virkelig millioner av mennesker testes hvert år, ville allerede få feilaktige kreftdiagnoser være nok for å utløse en panikkbølge og overbelaste sykehusene.

Likevel har Grail allerede samlet inn over én milliard dollar i kapital og hører med dette til de best finansierte private start-up-bedriftene innen bioteknologi verden over. Blant Grails pengegivere finnes Google, Amazon-grunnlegger Jeff Bezos og Bill Gates.

Atlas over menneskets celler

Mange av de kjente «tankelederne» innen teknologi engasjerer seg personlig i medisinsk forskning. Facebook-grunnlegger Mark Zuckerberg for eksempel, finansierer oppbyggingen av en «atlas om menneskets celler».

Et forskningssenter, med 600 millioner dollar i ryggen, skal blant annet kartlegge samtlige celler i menneskekroppen og med dette muliggjøre utviklingen av nye medikamenter. Til sammen vil Zuckerberg og hans kone Priscilla Chan, som er barnelege, investere mer enn tre milliarder dollar i utforskningen av nye terapier.

«Vi tror ikke på ordet umulig».

Slik lyder slagordet til «Chan Zuckerberg Biohub», kunngjort på en motivasjonsplakat i gangene til det nye forskningssenteret, rett overfor universitetssykehuset i San Francisco.

Vi satser på å finne opp fremtiden

Biohubens mål er lignende gigantiske som verdensherredømmevisjonen til Facebook: «Å helbrede, forhindre eller håndtere alle sykdommer allerede i løpet av våre barns levetid, kan synes umulig ved første øyekast – inntil man tar i betraktning prestasjonene fra det forrige århundret».

I denne sammenheng skal den første komplette atlasen over menneskelige celler være et viktig instrument. Medisinstudenter lærer så langt at det finnes 300 arter av celler. Hjerneceller for eksempel, blodceller eller immunforsvarets t-celler.

Sannsynligvis er det langt flere celletyper, opptil 10.000, sier Stephen Quake, Biohubs visepresident og professor for bioteknologi ved universitetet i Stanford, en alvorlig mann med halvmåne og kvikke øyne, som snakker raskt og med intens overbevisning.

Ny DNA-analysemetode

Hvis man i fremtiden på forhånd vet nøyaktig hvordan hvilke celler reagerer på terapier, vil det gjøre søket etter nye medikamenter betraktelig lettere, ifølge Quakes planer.

Hans mål er «å utvikle en universell diagnostisk test for enhver form for infeksjonssykdom». En prototype diagnostiserte en sjelden bakteriell sykdom hos en tenåring, i det den nye DNA-analysemetoden raskt kunne skille mellom menneskelig DNA og det som forårsaker og fremkaller sykdommen.

– Vi satser på å finne opp fremtiden, sier Quake.

Hvis de lykkes med det, vil det sikkert være ytterst lukrativ. Å skape en ny type behandling, lover milliardinntekter.

Forskerånd og kommers

Følgelig drives Silicon-Valley-tenkerne ikke bare av forskerånd, men også av håpet om å kunne dominere helsebransjen.

Så er det heller ingen tilfeldighet at den nye administrerende direktør ved universitetet i Stanford (tilsvarende rektor ved norske universiteter) kommer fra det medisinske feltet. Stanford er forbindelsesleddet til Silicon Valley. Det er her alle nettverk av forskere, gründere, pengegivere og konsernledere kommer sammen.

Hvert år blir det etablert en rekke start-up-bedrifter av Stanford-studenter. Universitetet er økonomisk involvert i noen av dem. Slik oppsto for eksempel Hewlett-Packard, også Google, grunnlagt av de to doktorgradsstudentene ved Stanford-universitetet, Larry Page og Sergey Brin.

Siden 2016 har Marc Tessier Lavigne vært direktør ved universitetet, forsker innen nevrovitenskap og én av verdens ledende eksperter på utviklingen av hjernen. Han ledet lenge forskningen hos bioteknologi-kjempen Genentech.

Tessier Lavigne sier:

– Vi er i den gylne tidsalderen for utforskning av sykdommer, takket være sekvenseringen av det menneskelige genmaterialet og andre mektige teknologier.

Slank og høyvokst, med sølvgrå sideskill og høye kinnbein, er Tessier-Lavigne en markant skikkelse. Han virker alvorlig og intens. På spørsmål svarer han nesten alltid i store bokstaver.

Fremtiden ser han slik:

– Hvis vi gjør de nødvendige investeringene, vil vi kunne forstå hvordan svulster sprer seg. Vi vil kunne lære hvordan nerveceller fungerer og avsløre immunforsvarets hemmeligheter. Og denne kunnskapen bruker vi for å drepe kreftsykdom, for å beseire demens og for å utvikle vaksiner mot HIV.

Staten må legge til rette

Tessier-Lavigne syns at det teknologi-drevne framskrittet «i denne tiden med enorme vitenskapelige og økonomiske muligheter» er en samfunnsoppgave. Og en statlig oppgave slik han understreket overfor den amerikanske kongressen: «For å beholde ledelsen på det biomedisinske feltet, må de nødvendige midlene stilles til rådighet og de strukturelle rammebetingelsene skapes».

Stanford er vevet tett sammen med Silicon Valleys muligens egentlige maktsentrum: risikokapitalgiverne og ventureselskapene som hvert år deler ut milliarder av dollar til unge foretak. Mange av dem holder til ved Sand Hill Road, en lang, svingete vei som like bak universitetets campus klatrer oppover åsene til Silicon Valley.

Her har også Andreessen Horowitz slått seg ned, teknologiverdens antakelig mest innflytelsesrike investeringsfirma. Tusenvis av håpefulle bedriftsrepresentanter foretar hvert år en «pilegrimsreise» opp fjellet, til det elegante villaanlegget med fontene og kunstige bekker, for å få råd eller be om penger.

Biologiens århundre

De største mulighetene har for tiden «programvare-start-ups som vil løse bioteknologiske problemer», sier Vijay Pande. Som professor i «strukturell biologi» var han sjef for biofysikk-programmet til Stanford-universitetet og utviklet der nye informatikkprosesser til anvendelse i medisinen. Nå leder Pande de bioteknologiske investeringene til Andreessen Horowitz.

Under samtalen på den solfylte terrassen til Andreessens hovedkvarter snakker Pande gjennomtenkt og nøktern – som om han analyserte trivielle, velkjente fakta når han sier at vi utvilsomt står ved starten av «biologiens århundre» på grunn av sammenblandingen av informatikk og medisin.

Kunstig intelligens og maskinlæring måtte forstås som «midler til målet, for å oppnå noe langt større» – som instrumenter «for å konstruere biologien». Denne biokonstruksjonen vil «bokstavelig kunne håndteres på samme måte som programmering».

Kampen mot aldring som kjepphest

Ett av Pandes yndlingsprosjekter for tiden er BioAge. Oppstartbedriften består av biokjemikere og dataprogrammerere. I felleskap leter de etter biomarkører som er ansvarlige for vår aldring. Når de spesifikke egenskapene først er kjent, vil menneskekroppen kunne «pleies» med den rette, forebyggende behandlingen slik at kroppen gir topp ytelse så lenge som mulig.

Til sammenligning viser Pande til den lenge kjente sammenhengen mellom kolesterolverdier og hjertesykdommer. Fordi man kjenner den relevante biomarkøren, kolesterol, er det mulig å bekjempe hjertesykdommer forebyggende med medikamenter som senker kolesterolverdiene.

Det ville bringe oss tett opp mot en verden hvor 120 er de nye 80, og 60 bokstavelig talt de nye 40

Gjennom bruk av kunstig intelligens vil BioAge nå finne lignende biomarkører med en klar forbindelse til aldringsprosessen. Skulle start-up-bedriften lykkes med letingen etter biomarkøren, ville konsekvensene for levealderen være enorme, tror Pande:

– Det ville bringe oss tett opp mot en verden hvor 120 er de nye 80, og 60 bokstavelig talt de nye 40.

BioAge er bare ett av mange foretak i Silicon Valley som helt målrettet forsker på aldringsprosessen. Forlengelse av levetid er i disse dager teknologioppfinnernes kjepphest, et stadig diskusjonstema i samtalerundene til Silicon Valley-eliten.

Vår kropp – en maskin som kan styres?

De ser på kroppen som et system for informasjonsbehandling som kan kontrolleres og styres hvis man bare kjenner dens byggesteiner og prosesser. Ingen tette arterier eller døende hjerneceller, ingen svinnende muskler eller sviktende motorer i cellens kjerne: Silicon Valley drømmer om å stoppe disse «systemfeilene», ved å fornye driftssystemet kontinuerlig.

Selskap som Unity Biotechnology blir i mellomtiden lesset ned med penger. Start-up-bedriften er én av stjernene i anti-aldringsforskningen og jobber med «å forlenge helsespennet, tiden som man lever ved god helse».

Amazon-gründer Jeff Bezos, den prominente investoren Peter Thiel og andre investorer putter til sammen 130 millioner dollar i gründernes visjon: «Forestill deg en fremtid der du eldes, men uten dine foreldres sykdommer. En fremtid der aldring ikke lenger gjør vondt».

Menneske og maskin blir ett?

Men for mange teknologer i Silicon Valley går alt dette ennå ikke langt nok. Målet måtte være at menneske og maskin til slutt vokser sammen. Kroppen burde rustes opp slik at den fungerer bedre og lengre. Såkalt hjerne-datamaskin-grensesnitt er et eget forskningsfelt hvor tallrike oppstartsbedrifter og de store tekno-konsernene møtes.

Og det amerikanske forsvarsdepartement. Med 65 millioner dollar støtter US-militære hele seks prosjekter som blant annet skal overvinne lammelse, blindhet og taleforstyrrelser gjennom maskinell støtte.

Mesteparten av pengene gikk til Paradromics, en liten start-up-bedrift fra San Jose i sørenden av Silicon Valley. Eierne vil bygge et hjernemodem på størrelse med en gammel ti-øring som lar seg implantere, med en høyhastighets dataforbindelse mellom menneske og datamaskin.

Hjernemodem neste

En type «bredbåndtilkobling for hjernen» som skal bearbeide én gigabyte data per sekund og som minst skal «lese» én million nevroner samtidig. Selv med slike hastigheter kan selve målet med forskningsoppdraget, nemlig å reparere skadede sanser, bare nås omtrentlig.

Første kliniske studier skal begynne snart.

– Selv om det kan høres ut slik nå, så er hjerneimplantater ingen fjern fremtidsmusikk, mener Matt Angle, sjefen ved Paradromics.

Slik ser mange av Silicon Valley-forskerne på det. Digitalmedisinens tidsalder er ikke like rundt hjørnet, den har alt begynt:

– Du trenger ikke forstå alle biologiske mekanismer i detalj for å kunne bruke slike nye instrumenter på pasienter allerede nå, sier Matt Angle.

© 2018 Der Spiegel or Spiegel Online. Distributed by New York Times Syndicate. Oversatt fra tysk av Hermann Möhring.