AIと人間の健康の未来：リロイ・フッド氏が語る「科学的ウェルネス」の新時代

バイオメディカルの先駆者であるリロイ・フッド氏は、自身が長年提唱してきたアプローチである「科学的ウェルネス」の進歩を加速させることで、人工知能がヘルスケアの未来に重要な役割を果たすだろうと述べています。

システム生物学研究所の共同設立者であるフッド氏は、同研究所教授でソーン・ヘルステックの最高科学責任者でもあるネイサン・プライス氏と共著した新著「科学的ウェルネスの時代」でこのアプローチについて詳しく述べている。

今週の GeekWire ポッドキャストでは、フッド氏とこの本について、AI が医療の未来にとっていかに重要か、そして人々が健康的な生活を送るために今何ができるかについて話します。

「AIは、将来、データ駆動型医療から得られる情報に基づいた診断と実用的な可能性の提供において、中核的な基盤となるでしょう」と彼は述べた。「AIは、一人ひとりの健康状態を最適化し、それを追跡していくための方法を正確に計画できるようになるでしょう。」

本書は、人生のある時点で、誰もが健康な状態から初期の病気へと移行するという考えを探求しています。それは私たちが目にしたり、感じたり、感知したりできるものではないかもしれません。しかし、体の生物学的システムを適切にモニタリングすることで、その移行を測定でき、場合によっては介入することさえできるかもしれません。

「科学的なウェルネスは、私たち一人ひとりが生涯を通じて辿ることができる健康の軌跡を持っているという考えに基づいています」とフッド氏は述べた。「今では、豊富なデータに基づくアプローチとAIの新たな手法を用いることで、健康の軌跡を実際に評価し、各個人に合わせて最適化することが可能になっています。」

この本の中でフッド氏は、健康に対するよりデータ中心でパーソナライズされたアプローチへの扉を開いた先駆的な科学について詳しく述べています。

1980年代、カリフォルニア工科大学教授だったフッド氏のチームは、DNA配列を自動解析する手法を開発しました。この技術はヒトゲノム計画の発展に貢献しました。フッド氏はその後、権威あるアルバート・ラスカー基礎医学研究賞とアメリカ国家科学賞を受賞しました。

フッド氏はまた、「P4医療」という用語を作り出した。これは、医療が「予測的、予防的、個別化され、参加型」であるべきという考えである。

2015年、フッド氏はP4医療を基盤とするスタートアップ企業Arivaleを共同設立した。同社は、遺伝子、分子、微生物レベルで人体のシステムを評価する。同社はゲノムシーケンシングサービス、血中代謝物のモニタリング、腸内細菌の組成評価など、様々なサービスを提供している。

アリベールは2019年に倒産した。しかし、顧客データから、このアプローチが健康に有益な効果をもたらすことが示唆された。フッド氏自身も、血中のビタミンD濃度が異常に低いことに気づき、特定の遺伝子の変異に起因することを突き止めた。そして、ビタミンDサプリメントを高用量で摂取することで、この欠乏症を改善したと、GeekWireに語った。

フッド氏の新たな取り組み「フェノーム・ヘルス」は、個人の健康状態と、それがライフスタイルや環境の変化にどのように変化するかを示す「デジタル画像」を構築することを目指しています。この非営利団体の最初の目標である「ヒューマン・フェノーム・イニシアチブ」は、血液分子、腸内細菌叢、デジタル健康測定などを含む、100万人のアメリカ人のデータを収集することを目指しています。

この取り組みは、糖尿病、がん、心血管疾患、そしてアルツハイマー病などの神経疾患という4つの主要な慢性疾患領域に焦点を当てます。「重要なのは、臨床症状が現れる何年も前にこれらの早期診断を行い、非常に早期に病気を治癒させることです」とフッド氏は述べています。

医師には、すべての初期症状の進行を遅らせるための介入を効果的に行う能力はありません。しかし、研究者がより多くのデータを収集すればするほど、慢性疾患や老化の兆候をより深く理解し、介入策を開発・評価できるようになるとフッド氏は述べました。

フッド氏の医学へのアプローチはまだ成熟していないと指摘する研究者もいる。しかし、彼は批判には慣れている。著書の中で彼は、ISBを設立した当時、システム生物学という分野は新しいものであったが、その後、ビッグデータ、AI、計算技術の進歩により、生命科学分野全体に受け入れられるようになったと述べている。

フッド氏は現在84歳で、生涯を通じて健康を維持してきたアスリートだ。測定結果によると、「生物学的年齢」は15歳若くなっているそうだ。今もなお元気で、会話の中で将来の計画をほのめかした。「今後5年以内にアリベール2.0を実現したいと思っています」と彼は語った。

「90代を迎えても、人々がワクワクしながら、創造力豊かに、そして活発に活動していく姿を見たいんです」とフッド氏は語った。「引退するのではなく、精力的にやりたいことを何でもやって、人と交流するエネルギーを持ち続けてほしい。それが、サクセスフル・エイジングの鍵なんです」

分かりやすく簡潔にまとめたインタビューのハイライトを、以下でご覧ください。

あなたが提唱しているアプローチを一般の人はどのように実践できるのでしょうか?

フッド氏：本書では、一般的な人に向けて、その実践方法について一連の推奨事項を提示しています。しかし、それはあくまでも私たちが健康のために実践し、考えている典型的な事柄から始まります。適切な食事、赤身肉の摂取を減らし、野菜や食物繊維を多く摂るといったことです。運動も非常に重要だと思います。有酸素運動と無酸素運動の両方を含む幅広い運動を、定期的に行うことです。また、適切な睡眠時間を確保し、現代社会における高齢化の大きなリスクの一つであるストレスに真摯に対処することも重要です。

一方、私たちはデータドリブンヘルスという全く新しいメニューを提供しています。これには、ゲノムと表現型の測定（血液分析、腸内細菌叢、デジタルヘルスなど）から得られる実用的な可能性が含まれています。これらを統合することで、ビタミンDの例で示したように、さらに多くの実用的な可能性が生まれます。

最近、補完医療や代替医療が盛んになっていますが、これは患者を個人として捉える必要性も一因となっています。しかし、いわゆる「いんちき医療」も数多く存在します。消費者は何に注意すべきでしょうか？

消費者は常に医療提供者に十分注意する必要があります。自然療法の分野には、機能医学の医師と呼ばれる素晴らしい医師がいます。彼らはこうした科学的な健康法を真に支持しています。しかし、インチキ医者がいることも考慮する必要があると思います。また、健康法を宣伝する企業は数多くありますが、その多くは運動、食事、ストレス、睡眠といった一般的な健康法を謳っています。

著書では、AIが医療を変える可能性について触れられていますね。人間の発話をプロンプトに応じて模倣する生成型大規模言語モデルであるChatGPT-3とGPT-4についてはどうお考えですか？

ChatGPTの重要な点は、医療に活用したい場合、ハイパースケールAIデバイスに適切な医療機能を学習させる必要があるということです。私たちは、PubMedのデータベースを含む医療機能のみを用いてデバイスを学習させる予定です。各患者から複雑なデータを取得し、その患者が正常な状態に戻るために必要な具体的な可能性について説明できるよう、正確に調整されます。これが、Phenome HealthがChatGPTをどのように活用していくかというビジョンです。

適切なトレーニングを行ったとしても、GPT モデルは医療に十分な精度を発揮すると思いますか?

当初は、人間が全てを非常に慎重にチェックする必要があります。しかし、徐々に精度が上がっていくので、一つ一つチェックする必要はなくなると思います。完全に正確であることを確実にするために、編集できる部分も出てくるでしょう。

あなたがおっしゃった具体的な可能性の中には、まだ実現されていないものもあります。しかし、健康に関するデータを蓄積すればするほど、どのように介入すべきかがより深く理解できるようになると思います。

まさにその通りです。科学的ウェルネスを追求するアリベール・プログラムの最大の欠点の一つは、身体のみに焦点を当てていたことです。そして、この次のプログラムでは、脳と腸内細菌叢にも焦点を当てていきます。これらは極めて重要な3つの柱であり、これらが一体となって人間の円滑な活動を実現するのです。私たちは、身体や心臓を鍛えるのと同じように、脳も鍛える必要があると考えています。そのための具体的な指示や、実践可能な方法を数多く提供していく予定です。

腸内や体の他の部位における健康と微生物組成について、多くの議論がなされてきました。人々は何に注意を払うべきでしょうか？

健康的な老化を遂げると、腸内マイクロバイオームは20代、30代に存在していたコアマイクロバイオームを失うことを私たちは示しました。健康な人は皆、70代、80代のニーズに応じて、独自のマイクロバイオームを分化させています。興味深いのは、将来、マイクロバイオームを改変することで、健康的な老化プロセスを最適化できるようになるかもしれないということです。

しかし今、皆さんが関心を持っているのは、マイクロバイオームの多様性です。もしそれが概ね多様であれば、それはかなり健康であることを意味します。マイクロバイオームは、様々な興味深い方法で食生活を明確に反映しています。しかし、どのような対策が講じられるのかを知るには、まだ数年先のことです。

脳の健康を改善する方法は何でしょうか?

測定と介入の可能性の中で最も興味深いものの一つは、認知機能のデジタル分析を行えることです。私たちは、カリフォルニア大学サンフランシスコ校のマイケル・メルゼニッチ氏と共同研究を行っています。彼はPositという会社を設立し、デジタル脳測定ツールを開発しています。彼らは、反応時間、被写界深度、記憶力など、25種類の認知機能を評価できる約40種類の測定手法を保有しています。

メルゼニッチ氏は、脳は可塑性があり、80代、90代までずっと可塑性を持ち続けることを実証しました。ただし、一般人の認知能力は30代半ばで最大となり、その後は徐々に低下していきます。彼は1000人の被験者を対象に、その大半をこれらの装置で評価し、失われた認知機能を回復できることを示しました。つまり、ニューロンを失っていない限り、80代後半でも脳は若い頃の活力を取り戻す可塑性を持っているということです。

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