Сегодня в мире насчитывается 57 миллионов человек с деменцией. Для исследователей, стремящихся им помочь, препятствием является не отсутствие усилий, а переизбыток данных, нехватка экспертов для их синтеза и темпы научных открытий, которые не поспевают за болезнью.
Консорциум по биомедицинским исследованиям и ИИ в нейродегенеративных заболеваниях (C-BRAIN) совместно с NVIDIA использует искусственный интеллект, чтобы изменить эту ситуацию.
Болезнь Альцгеймера является одной из главных мировых проблем здравоохранения: ежегодно диагностируется более 10 миллионов новых случаев деменции. Несмотря на семикратное увеличение финансирования со стороны Национальных институтов здоровья за последние 15 лет, которое достигло 3,9 миллиарда долларов в год, до сих пор не найдено ни одного средства, способного остановить, предотвратить или обратить вспять это заболевание.
Проблемы заключаются в нехватке имеющих высокую значимость научных результатов, изоляции большого объема данных по разным учреждениям и слишком медленном темпе синтеза публикуемых исследований.
C-BRAIN, возглавляемый доктором Рэндаллом Бейтманом и консорциумом из 18 организаций-членов, включая академические, филантропические, фармацевтические и исследовательские структуры, был запущен в ноябре 2025 года, чтобы помочь ученым делать более качественные и быстрые открытия за счет ускорения исследований, делающих возможными новые методы лечения.
«У нас есть уникальная возможность с помощью искусственного интеллекта проводить исследования совершенно иначе, чем раньше, так, чтобы ускорить открытия и помочь пациентам», — заявил Бейтман, основатель и директор C-BRAIN, а также почетный профессор неврологии имени Чарльза Ф. и Джоанн Найт в Медицинской школе Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Он охарактеризовал их работу как «инструменты ИИ, созданные учеными для ученых».
Консорциум создает систему, которая задействует ранее неиспользованные данные исследований болезни Альцгеймера для поддержки работы ученых.
Ускорение исследований: от недель до часов
Важнейшими ресурсами в исследованиях болезни Альцгеймера являются наборы данных, которые никогда не были публично доступны инструментам ИИ или исследователям-людям. Сюда входят неопубликованные результаты, отрицательные результаты и закрытые конфиденциальные данные организаций-участников.
«Большая часть данных из области наук о жизни не попадает в передовые модели», — отметил доктор Аде Оджеволе, технический директор C-BRAIN. «Следствием этого является то, что мы упускаем огромный потенциал».
В C-BRAIN это называют «темными данными», которые замедляют исследования болезни Альцгеймера.
Часть «темных данных» напрямую загружается в защищенные компьютерные системы для доступа инструментов ИИ. Чтобы использовать эти данные без ущерба для конфиденциальности пациентов или корпоративного управления, C-BRAIN применяет гибридный централизованно-федеративный подход, при котором модели ИИ учатся на данных каждого учреждения без необходимости их вывода за пределы этих организаций. Создание и масштабирование инфраструктуры такого типа технически сложны, и в этом заключается часть вклада NVIDIA в данное сотрудничество.
В настоящее время C-BRAIN использует 64 графических процессора NVIDIA для дата-центров локально вместе с облачными узлами на базе Microsoft Azure, а в будущем, по мере роста амбиций консорциума, планируется задействовать дополнительные мощности графических процессоров NVIDIA, включая системы NVIDIA Blackwell.
Чтобы изучить возможности использования ИИ и ускоренных вычислений для продвижения исследований болезни Альцгеймера с учетом их технических требований, C-BRAIN работает с NVIDIA над внедрением таких технологий, как платформа открытых разработчиков NVIDIA BioNeMo и фреймворк MONAI, в исследовательские процессы консорциума.
«Партнерство C-BRAIN с NVIDIA направлено на то, чтобы задействовать эти модели так, чтобы они могли принести значимые и важные результаты», — сказал Бейтман.
«Потребуется огромная работа по оптимизации, поскольку мы расширяем границы того, что способны моделировать современные архитектуры машинного обучения пространственной омики», — отметил Оджеволе. «Программное обеспечение NVIDIA определенно сыграет здесь свою роль».
Исследователи из C-BRAIN уже создали два инструмента: OpenScientist, разработанный совместно с Национальной лабораторией имени Лоуренса в Беркли в рамках проекта под руководством научного сотрудника Джастина Риза, и InsightEngine, созданный в сотрудничестве с 387 Labs.
OpenScientist — это агентный ИИ-соавтор с открытым исходным кодом, который принимает исследовательский вопрос и набор данных ученого, после чего полуавтономно генерирует гипотезы, проводит анализ и выдает проверяемые, аудируемые выводы. InsightEngine — это исследовательская платформа с открытым исходным кодом, которая использует агентный ИИ для проверки гипотез на основе научной литературы, анализа предоставленных пользователем наборов данных, изучения биомедицинского графа знаний и проверки каждого утверждения на основе фактов, чтобы предотвратить галлюцинации до того, как исследователи приступят к дорогостоящим экспериментам.
В опубликованных примерах использования OpenScientist за считанные минуты выполнил анализ, на который, по оценкам профильных ученых, ушли бы недели или месяцы, при стоимости менее 10 долларов за запуск. При текущем охвате C-BRAIN, составляющем более 200 исследовательских групп, эта возможность высвободит значительный научный потенциал, который при масштабировании может превысить один миллион часов ежегодно.
От корреляции к причинно-следственным связям
В перспективе C-BRAIN стремится создать мультимодальную биологическую базовую модель, обученную на всем спектре своих данных: нейровизуализации, мультиомике, жидких биомаркерах и продольных клинических показателях.
К третьему году консорциум планирует открыть новые причинно-следственные механизмы старения мозга и болезни Альцгеймера, перейдя к проверяемым научным принципам с использованием всего объема доступных исследований и данных.
Бейтман заявил: «ИИ, способный мыслить и рассуждать, обладает потенциалом ускорить открытия, которые приведут к созданию эффективных и применимых на практике методов профилактики и лечения для всего населения».
