En el Centro Michelson de Biociencia Convergente de la USC, Fei Sha aportará su experiencia en IA y su compromiso de colaboración para abordar algunos de los problemas más preocupantes de la atención médica.
Fei Sha cree en el poder de la convergencia.
Es por eso que el profesor asociado de ciencias de la computación y Zohrab A. Kaprielian Fellow in Engineering se siente tan entusiasmado con la apertura del USC Michelson Center for Convergent Bioscience , que está financiado por una donación de $50 millones de Gary K. Michelson y su esposa, Alya. Allí, Sha dirigirá el Centro de Datos, Algoritmos y Sistemas para la Salud, o DASH, que aplicará los hallazgos de vanguardia del aprendizaje automático estadístico a la ciencia médica.
“Quiero aplicar el aprendizaje automático para resolver problemas importantes y desafiantes en salud y biociencia, pero necesito colaboradores”, dijo Sha. “Michelson proporciona un punto focal donde puedo obtener la experiencia de grandes biólogos, ingenieros biomédicos y científicos computacionales para hacer avanzar nuestro conocimiento a la próxima frontera.
“Puedo caminar por el pasillo y, en el mismo piso, ver [experto en imágenes y profesor rector de ingeniería biológica] Scott Fraser, [profesor de ciencias biológicas del decano y experto en medicina personalizada y atención del cáncer] Peter Kuhn y [profesor rector de Neurología, Ingeniería Biomédica y Ciencias Biológicas] Steve Kay”, agregó Sha. “Podría llamar a su puerta y decir: ‘Tengo esta idea. ¿Qué piensas sobre esto? ¿Tiene algún problema que crea que el aprendizaje computacional podría ayudar a resolver? Michelson impulsará a las personas a estimularse intelectualmente entre sí para embarcarse en la búsqueda de objetivos comunes”.
La apertura del Centro Michelson, con su énfasis en la intersección de la ingeniería y la medicina, coincide con una explosión en el uso de la inteligencia artificial en el cuidado de la salud. Las máquinas ahora están aprendiendo a leer tomografías computarizadas para identificar anomalías. En la cirugía asistida por robot, los robots pueden integrar información de registros médicos preoperatorios con análisis operativos en tiempo real para mejorar la precisión quirúrgica. Más de 50 hospitales ahora usan Watson for Oncology de IBM, según IBM.
“La IA hoy en día realmente puede aumentar la actividad humana, asumiendo tareas que van desde imágenes médicas hasta análisis de riesgos y diagnóstico de condiciones de salud”, según un informe reciente de Accenture.
La consultora global estima que la IA podría potencialmente ahorrarle a la economía de los Estados Unidos $ 150 mil millones anuales en costos de atención médica para 2026. Además, una encuesta reciente realizada por Healthcare IT News y HIMSS Analytics encontró que la mitad de las organizaciones de atención médica encuestadas esperan emplear IA dentro de la próximos cinco años.
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Soluciones A Problemas Molestos
Durante años, Sha ha adoptado el enfoque interdisciplinario representado por el Centro Michelson para ayudar a encontrar soluciones a algunos de los problemas más desconcertantes en el cuidado de la salud, incluido el cáncer.
Sha actualmente se asocia con David Agus, director fundador y director ejecutivo del Instituto Lawrence J. Ellison de Medicina Transformativa, para desarrollar una plataforma tecnológica que analizaría muestras de tejido para diagnosticar el cáncer de mama y generar más información, como el resultado del cáncer y la respuesta al tratamiento. Lo haría aprovechando el aprendizaje automático, alimentando una computadora con suficientes datos de biopsia, proporcionados por el Atlas del Genoma del Cáncer, para identificar patrones, anomalías y subtipos de cáncer de mama clínicamente relevantes, como determinar la respuesta a las terapias dirigidas a los estrógenos.
Agus agregó, quien tiene cargos en la Escuela de Medicina Keck de la USC y la Escuela de Ingeniería Viterbi de la USC y autor del bestseller The New York Times The End of Illness : “La experiencia de Fei en el aprendizaje automático ha sido fundamental en el éxito del proyecto, que está avanzando a un ritmo muy rápido”.
Sha también tiene una colaboración financiada con Stephen Gruber, profesor de medicina y medicina preventiva de la Escuela Keck que ocupa la Cátedra Jane & Kris Popovich en Investigación del Cáncer. La pareja quiere explorar cómo las variaciones de biomarcadores genéticos del sistema inmunitario se correlacionan con la diversidad en las células cancerosas del melanoma, dijo Sha. Tal información, agregó, podría ayudar a identificar la causa genética de los subtipos de cáncer más difíciles de curar y, con suerte, desarrollar una terapia de precisión para esos tipos de cáncer.
Además, Sha y Ray Stevens, profesor rector de ciencias biológicas, química e ingeniería química y ciencia de materiales y director de The Bridge Institute, ya han iniciado conversaciones sobre la aplicación de técnicas de aprendizaje automático para comprender la relación entre estructuras y funciones, con aplicaciones potenciales para descubrimiento de medicamento.
El interés de Sha en unir el aprendizaje automático y la medicina es personal y de larga data. Hace unas dos décadas, su amada abuela murió de cáncer en la China rural. En ese momento, dijo, las capacidades preventivas y de diagnóstico del país se quedaron cortas. Sha espera que su trabajo y el de sus colegas en el Centro Michelson ayuden a mejorar y personalizar la atención médica para sus seres queridos en todas partes.
Quiero trabajar con médicos para maximizar la calidad de vida de aquellos pacientes que han estado luchando contra el cáncer y muchas otras enfermedades.
fei sha
Aprendizaje Automático
Sha se unió a la USC Viterbi en 2008. Su interés de investigación siempre ha sido el aprendizaje automático estadístico, un campo que ha hecho avanzar enormemente el poder de la inteligencia artificial desde la llegada de los grandes datos. Su laboratorio de investigación ha desarrollado tecnologías para el reconocimiento automático del habla, la comprensión del lenguaje natural y la visión artificial. El tema central de su trabajo es desarrollar nuevos modelos probabilísticos y métodos computacionales para extraer conocimiento procesable de los datos.
En 2012, Sha recibió un Premio al Investigador Joven de la Oficina de Investigación del Ejército y posteriormente fue nombrado miembro de investigación Alfred P. Sloan, un prestigioso premio para jóvenes científicos.
De cara al futuro, Sha dijo que el Centro Michelson le proporcionaría a él y a otros investigadores interdisciplinarios una plataforma invaluable para el descubrimiento.
“Estoy entusiasmado con la oportunidad de aplicar modelos algorítmicos, computacionales y estadísticos para desentrañar misterios en organismos biológicos y generar resultados de investigación biomédica que salven vidas”, dijo.
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Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.