Сыктывкарские ученые интегрировали ИИ-агент в базу данных фармакологических модуляторов циркадных ритмов

Ученые Сыктывкарского государственного университета имени Питирима Сорокина интегрировали специально настроенный ИИ-агент в первую и единственную в мире базу данных фармакологических модуляторов циркадных ритмов ChronobioticsDB. Теперь пользователи базы — врачи, фармакологи и биологи — могут задавать вопросы обычным языком и получать ответы со ссылками на карточки конкретных веществ. Результаты работы приняты к публикации в журнале «Медицинские технологии. Оценка и выбор».

База данных фармакологических модуляторов циркадных ритмов ChronobioticsDB, созданная учеными СГУ имени Питирима Сорокина — первая и пока единственная в мире база данных, посвященная хронобиотикам — веществам, способным целенаправленно воздействовать на молекулярные часы организма (гены Bmal1, Clock, Per, Cry и белковый комплекс CLOCK–BMAL1). Сбои в этом механизме — десинхронозы — возникают при сменной работе, дальних перелетах и естественном старении и запускают целый каскад метаболических и нейродегенеративных нарушений.

База содержит сведения о 345 биологически активных веществах и объединяет более десяти взаимосвязанных таблиц — фармакологические классы, механизмы действия, молекулярные мишени, ссылки на научные публикации и внешние ресурсы (PubChem, KEGG, ChEBI, PubMed).

Несмотря на ценность этих данных, особенно учитывая геропротекторный потенциал хронобиотиков, практическая работа с ними до сих пор была затруднена из-за отсутствия специализированного инструмента интеллектуального поиска. В новой версии ChronobioticsDB v2 AI этот пробел закрыт: систему дополнил интеллектуальный агент, который выступает разговорным интерфейсом ко всему массиву данных.

Методология работы агента основана на двухэтапном метапромптинге, не требующем дообучения модели. Все таблицы базы предварительно превращены в 345 структурированных текстовых карточек, по одной на каждое вещество, с указанием класса, эффектов, механизма действия, мишеней и ссылок на первоисточники. Эти карточки становятся единственным допустимым источником знаний для модели: агенту прямо запрещено домысливать что-либо сверх содержащегося в них текста.

Авторы проверили систему на 12 запросах трех типов: фактологических, сравнительных и «запросах в пустоту», когда искомого вещества в базе не существует. Во всех случаях агент дал корректные, обоснованные исключительно данными ChronobioticsDB ответы: на вопрос о механизме действия ресвератрола он точно указал мишени SIRT1, BMAL1 и PER2, а для несуществующих веществ (условные Xylonate, Chronobrainol, NeuroSync) неизменно и честно отвечал: «Data not found in ChronobioticsDB».

Решение полностью открытое и локально развертываемое, без обращения к платным облачным API зарубежных провайдеров и без риска утечки данных. Программный код агента размещен в открытом доступе на GitHub.

«Согласно концепции академика Валентина Ананикова о трехуровневом внедрении искусственного интеллекта в научную работу — ИИ-ассистент исследователя, ИИ-аналитик исследовательских данных и, наконец, самостоятельный искусственный интеллект-ученый, — интеграция ИИ-агента в ChronobioticsDB — это именно первая ступень, автоматизация доступа к структурированной информации. Но нашей группой уже сделан и второй шаг: создан ИИ-аналитик и генератор новых химических формул хронобиотиков, способный предлагать структуры молекул с заданными, в том числе геропротекторными, свойствами», — рассказал первый автор статьи, ведущий научный сотрудник лаборатории «Трансляционная биоинформатика и системная биология» СГУ им. Питирима Сорокина, кандидат биологических наук Илья Соловьёв.

Авторы считают, что созданный подход можно применять не только к ChronobioticsDB, но и к другим специализированным медицинским базам, например, с клиническими рекомендациями по анестезиологии, инфекционным заболеваниям или химиотерапии. В таких системах особенно важны не свободная генерация текста, а точность, проверяемость и возможность быстро перейти к первоисточнику.

Проект «Создание первой в мире базы данных фармакологических модуляторов циркадных ритмов (ChronobioticsDB) и организация доступа к ней» поддержан грантом Российского научного фонда.

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации