Bagaimana Outer Biosciences Menggunakan Kulit Manusia Hidup untuk Melatih AI

Outer Biosciences ialah startup bioteknologi yang diasaskan pada 2022 dan diterajui Michael Polansky, yang turut dikenali umum sebagai pasangan Lady Gaga. Idea utamanya adalah menggunakan kulit manusia hidup sebagai persekitaran ujian yang boleh bertahan lebih lama untuk penyelidikan kosmetik dan kesihatan kulit, kemudian menukar ukuran biologi yang terhasil kepada data latihan untuk AI. 358

Pendekatan itu kedengaran besar potensinya, namun bukti yang tersedia buat masa ini kebanyakannya datang daripada pihak syarikat sendiri. Bahan awam masih belum membuktikan replikasi bebas terhadap dakwaan tisu boleh bertahan sedemikian lama, penanda aras prestasi model, hasil klinikal, pendapatan atau ramuan komersial yang telah dilancarkan. 1120

Mengapa Michael Polansky terlibat?

Laporan yang tersedia mengaitkan latar belakang Polansky dengan matematik gunaan, kewangan dan pelaburan modal teroka, termasuk kerja yang berkaitan dengan Bridgewater Associates, Sean Parker dan Founders Fund. Gabungan pengalaman itu membantu menjelaskan tumpuan Outer terhadap biologi yang memerlukan modal besar, data proprietari dan kemungkinan model perniagaan berasaskan pelesenan. 56

Namun, sumber awam tidak memberikan maklumat yang mencukupi untuk mengesahkan secara bebas setiap butiran biografi yang kadangkala dikaitkan dengan Polansky, termasuk dakwaan khusus mengenai imunoterapi kanser dan kerja kebajikan. Lady Gaga mempunyai kaitan rapat dengan usaha ini dan membantu mempromosikannya, tetapi laporan yang ada tidak konsisten tentang sama ada beliau secara rasmi ialah pengasas bersama.

Laporan yang menyenaraikan pasukan pengasas dengan lebih terperinci menamakan Polansky, ketua saintis Kyung-Jin Jang, ketua pegawai teknologi Chris Hinojosa dan ketua pegawai perniagaan Stanley King. 35

Platform tisu: kulit pembedahan yang dikekalkan hidup di luar badan

Outer berkata syarikat itu mendapatkan kulit manusia penuh ketebalan yang telah mendapat persetujuan penderma dan dinyahpengenalan, yang sebaliknya akan dibuang selepas pembedahan. Sistemnya membekalkan nutrien kepada tisu dan menyingkirkan bahan buangan metabolik melalui sistem perfusi serta bioreaktor. Syarikat itu mendakwa pendekatan ini boleh mengekalkan kulit berdaya hidup secara ex vivo selama lebih 30 hari, berbanding kira-kira seminggu bagi kulit ex vivo konvensional dalam perbandingan mereka sendiri. 21925

Tempoh yang lebih panjang itu penting kerana sesetengah proses kulit tidak dapat diperhatikan dengan baik melalui ujian singkat. Outer berkata tisu tersebut digunakan untuk mengkaji tindak balas terhadap kerosakan UVB, keradangan, pembentukan semula kolagen, pigmentasi dan pemulihan lapisan pelindung kulit.

Kelebihan yang didakwa ialah keupayaan memerhatikan perubahan mengikut masa dalam tisu manusia asli yang penuh ketebalan, bukan hanya bergantung pada sel terpencil atau pengganti kulit yang direka bentuk. 813

Bagaimanapun, angka “lebih 30 hari” perlu dianggap sebagai dakwaan syarikat, bukannya standard industri yang telah dibuktikan. Satu analisis menyatakan pendedahan awam itu tidak menjelaskan dengan tepat cara daya hidup diukur, berapa banyak sampel yang mencapai tempoh tersebut atau sama ada makmal luar telah mengulangi keputusan berkenaan. 11

Bagaimana proses AI gelung tertutup itu berfungsi?

Aliran kerja yang dicadangkan Outer menghubungkan ramalan komputer dengan ujian biologi berulang:

1. Tisu kulit hidup didedahkan kepada sebatian kimia.
2. Tindak balas molekul, sel dan fungsi kulit diukur.
3. Model dalaman syarikat mempelajari hubungan antara sebatian dengan fungsi kulit tertentu.
4. Model itu menyusun kedudukan molekul yang belum diuji dan berpotensi menghasilkan tindak balas yang dikehendaki.
5. Ramalan tersebut diuji pada tisu hidup tambahan.
6. Semua keputusan—sama ada positif atau negatif—dimasukkan semula ke dalam model.

Inilah yang dimaksudkan dengan sistem penemuan “gelung tertutup”: eksperimen menghasilkan data, model menggunakan data itu untuk memilih eksperimen seterusnya, dan keputusan baharu membantu memperbaik ramalan dalam pusingan berikutnya. 816

Jadi, kelebihan yang mahu dibina Outer bukan sekadar seni bina AI. “Benteng” teknologinya ialah set data proprietari dan membujur yang dihasilkan melalui eksperimen pada tisu manusia di makmal sendiri.

Secara prinsip, lebih banyak pemerhatian dalam tempoh yang lebih panjang boleh memberi model maklumat yang terlepas daripada ujian singkat. Tetapi kelebihan itu hanya bermakna jika datanya besar, konsisten, pelbagai dan mampu meramal keputusan di luar eksperimen asal.

Dakwaan tentang kelajuan penemuan

Outer berkata syarikat itu berubah daripada hanya menemui beberapa petunjuk dalam kira-kira 18 bulan pertama kepada menghasilkan kira-kira satu calon baharu setiap enam minggu. Laporan turut menyebut enam petunjuk aktif dan beberapa dozen “hit” atau sebatian yang menunjukkan hasil awal. 21214

Angka ini bukan penanda aras prestasi bebas. Ia tidak dengan sendirinya menunjukkan berapa banyak calon telah diuji, sejauh mana tepatnya ramalan, sama ada sebatian itu berkesan apabila digunakan manusia atau bagaimana prestasinya berbanding proses penemuan yang sudah mantap.

Ujian yang lebih bermakna ialah sama ada calon-calon itu mampu melepasi penilaian keselamatan, kebolehulangan, formulasi dan keberkesanan dalam keadaan sebenar.

Persetujuan penderma, privasi dan pengawasan

Menggunakan tisu yang sebaliknya akan dibuang tidak bermakna tanggungjawab etika dan privasi hilang. Model yang dinyatakan Outer bergantung pada persetujuan penderma serta proses nyahpengenalan sebelum tisu sampai kepada syarikat. Laporan turut menyebut sumber seperti bank tisu, broker dan orang tengah lain. 1319

Soalan praktikalnya lebih khusus: Apakah yang sebenarnya dipersetujui oleh penderma? Bilakah semakan lembaga kajian institusi, atau IRB, diperlukan? Bagaimanakah sampel tisu dipautkan kepada metadata? Siapa yang boleh mengakses data biologi yang terhasil? Apakah perlindungan untuk menghalang pengenalpastian semula penderma?

Laporan awam tidak memberikan butiran yang mencukupi untuk menilai borang persetujuan, protokol IRB, tatacara tadbir urus data atau kawalan pengenalpastian semula milik Outer. Nyahpengenalan mengurangkan pengecam langsung, tetapi data yang berasal daripada tisu masih memerlukan pengendalian yang teliti apabila digabungkan dengan maklumat lain.

Penyelidikan kosmetik bukan sama dengan pembangunan ubat

Fokus awal Outer kelihatan lebih tertumpu pada ramuan kosmetik dan penyelidikan kesihatan kulit, bukannya dakwaan merawat penyakit. Perbezaan ini mempengaruhi jenis bukti dan laluan kawal selia yang mungkin diperlukan oleh sesuatu produk.

Keputusan yang memberangsangkan dalam ujian kulit manusia ex vivo tidak secara automatik menggantikan ujian keselamatan yang diperlukan atau membuktikan ramuan itu berkesan kepada pengguna. Kerangka ujian alternatif sedia ada merangkumi kaedah epidermis manusia yang dibina semula, serta pendekatan bersepadu in vitro, in chemico dan in silico yang diliputi panduan OECD. 1718

Platform Outer mungkin menjadi sebahagian daripada pakej bukti yang lebih luas, tetapi ujiannya sahaja tidak wajar ditafsirkan sebagai kelulusan kawal selia atau pengganti kepada setiap ujian yang diperlukan.

Model perniagaan dan pembiayaan

Outer kelihatan sedang membina perniagaan berasaskan pelesenan atau pengkomersialan ramuan yang telah disahkan, ujian dan program penemuan untuk rakan kongsi dalam sektor kecantikan, penjagaan kulit, farmaseutikal dan pembekalan ramuan. Halaman perkongsian syarikat itu menyebut kerjasama dengan syarikat bioteknologi, farmaseutikal, penjagaan kulit dan kosmetik, serta pembekal ramuan. 2627

Laporan awam menganggarkan pembiayaan yang telah didedahkan sekitar AS$23 juta. Namun, laporan tersebut tidak membuktikan kewujudan pendapatan, kontrak rakan kongsi yang telah ditandatangani atau ramuan yang sudah berada di pasaran. 1420

Model itu membolehkan Outer menjual akses kepada pengetahuan biologi dan keupayaan penemuan tanpa menjadi jenama penjagaan kulit pengguna. Nilai komersial syarikat akhirnya bergantung pada sama ada sistem eksperimennya mampu menghasilkan sebatian yang boleh diformulasi, disahkan dan dibawa ke pasaran oleh rakan kongsi.

Perbezaan Outer berbanding syarikat “organ-on-a-chip”

Outer berada dalam gerakan lebih luas untuk membangunkan kaedah yang lebih hampir dengan biologi manusia bagi menggantikan atau mengurangkan kebergantungan pada pendekatan makmal dan ujian haiwan konvensional. Sistem “organ-on-a-chip”, organoid dan sistem mikrofisiologi lain menggunakan tisu kejuruteraan atau binaan berasaskan sel untuk memodelkan biologi manusia, di samping menyokong penilaian keselamatan dan pembangunan produk. 1824

Perbezaan yang dinyatakan Outer terletak pada penekanannya terhadap eksperimen berpanjangan menggunakan kulit manusia asli penuh ketebalan yang didermakan, digabungkan dengan model AI dalaman yang dilatih menggunakan data tersebut. 416

Ini ialah perbezaan dari segi bahan eksperimen dan strategi data—bukan bukti bahawa Outer telah menjadikan eksperimen fizikal tidak diperlukan. Matlamat jangka panjangnya ialah membina model yang boleh mengutamakan, atau pada suatu hari nanti mensimulasikan, lebih banyak eksperimen sebelum tisu digunakan.

Untuk dakwaan itu menjadi kukuh, model berkenaan perlu menunjukkan prestasi yang boleh digeneralisasikan merentas penderma, tona kulit, lokasi anatomi, kelas bahan kimia dan formulasi produk sebenar.

Perkara yang perlu diperhatikan selepas ini

Soalan paling penting bukanlah sama ada Outer boleh mengekalkan sekeping kulit hidup selama sebulan. Soalannya ialah sama ada platform itu boleh menghasilkan ramalan yang kekal tepat apabila diuji pada penderma dan sebatian baharu, serta sama ada ramalan itu membawa kepada ramuan yang selamat, boleh diulang hasilnya dan memberikan manfaat yang boleh diukur kepada manusia.

Potensi terbesar syarikat ini terletak pada gelung maklum balas antara tisu hidup dengan pembelajaran mesin. Risiko yang masih belum terjawab juga tertumpu di situ: pengesahan awam yang terhad, saiz dan kepelbagaian set data yang tidak diketahui, butiran pengawasan yang belum jelas serta jurang antara isyarat makmal yang menarik dengan produk yang benar-benar berguna secara komersial.

Buat masa ini, Outer Biosciences paling wajar difahami sebagai percubaan awal yang menjanjikan untuk menjadikan penemuan ramuan kulit berasaskan AI lebih berpijak pada biologi sebenar.