Deep Learning verspricht ein längeres Leben

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Der am längsten lebende Mensch war Jeanne Calment, eine Französin, die 1997 im Alter von 122 Jahren starb. Das ist ein ziemlich großer Sprung von der heutigen durchschnittlichen Lebenserwartung bei der Geburt im Jahr 2018 bei 70 Jahren für Männer und 74 Jahren für Frauen auf weltweiter Basis. Aber es ist ein Minimum im Vergleich zu dem, was vor uns liegt.

Heute besteht die Möglichkeit, dass Menschen das erreichen, was Wissenschaftler wie Alex Zhavoronkov als „extreme Langlebigkeit“ bezeichnen. Ein Zeitalter indem Menschen, die mit 100 Jahren sterben, wegen ihres zu jungen Todes betrauert werden.

Wir können der künstlichen Intelligenz für diese lange Lebensdauer danken (oder sie dafür verantwortlich machen). Wie Zhavoronkow in seinem neuen Bestseller „The Ageless Generation“ schreibt: „In nicht allzu ferner Zukunft wird die Medizin die Technologie besitzen, um den Alterungsprozess selbst zu verlangsamen und sogar umzukehren“.

Into the Deep

Zhavoronkov, der Gründer und CEO von Insilico Medicine, einem KI- und Bioinformatikunternehmen, das sich ausschließlich auf das Altern und altersbedingte Krankheiten konzentriert, ist bestrebt, die Möglichkeiten zu teilen, wie Menschen neue Technologien nutzen können, um einige zusätzliche Jahre zu gewinnen.

„Durch die Nutzung tiefer neuronaler Netzwerke können wir neue Moleküle entdecken, die auf bestimmte Krankheiten abzielen und sie zu Verbindungen für lebensverlängernde Medikamente entwickeln“, sagte er. All dies „mit einer wesentlich schnelleren Geschwindigkeit, als es im laufenden Prozess der klinischen Studien möglich ist“.

Ein tiefes neuronales Netzwerk ist eine Form des Deep Learning, eine Teilmenge der KI, die ein vielschichtiges System von künstlichen Neuronen einsetzt, um Erkenntnisse aus riesigen Datenmengen zu gewinnen. Der Unterschied zwischen künstlichen Neuronen und denen, die wir in unserem Gehirn tragen, besteht in der rasanten Geschwindigkeit, mit der sich die ersteren ihr Wissen aneignen.

Die Daten in diesem Zusammenhang beziehen sich auf den Alterungsprozess und die Fähigkeit verschiedener Moleküle, Krankheiten zu verhindern oder zu stoppen. Durch das Training des tiefen neuronalen Netzwerks, um das biologische Alter einer bestimmten Person basierend auf genetischen, ökologischen und anderen relevanten Daten vorherzusagen, werden die spezifischen Gründe, warum die Person wahrscheinlich 80 Jahre alt wird, aber nicht viel länger, erkannt. Einmal verstanden, werden die gleichen Werkzeuge verwendet, um „Korrekturen“ aufzuspüren, sagte Zhavoronkov.

Diese Abhilfen sind einzigartige molekulare Verbindungen, die eine wirksame Möglichkeit bieten, die Erscheinungsform von Enderkrankungen wie Krebs, Parkinson oder Alzheimer zu hemmen. Indem man solche Krankheiten im Keim erstickt, verlängert sich die Lebenserwartung. „Im Idealfall wollen wir Krankheiten verhindern, bevor sie sich bemerkbar machen“, sagte Zhavoronkov. „Mehrere Krebsarten wurden bei Tieren genetisch ähnlich wie beim Menschen geheilt, was die Lebenserwartung von Würmern, Fruchtfliegen und Mäusen erheblich verlängert. Das Problem ist, dass diese Verbindungen nicht gut auf den Menschen übertragen werden können.“

Tiefe neuronale Netze schränken diese Chancen ein. „Wir verwenden massive Datenbanken mit so genannten `omics‘-Daten für Genomik, Proteomik, Transkriptomik und Metabolomikdaten benötigen“, erklärte er. „Diese biologischen Moleküle übersetzen die Struktur, Funktion und Dynamik eines Organismus, was wir als „Genexpression“ bezeichnen – eine Momentaufnahme aller Gene.“

Durch das Training der tiefen neuronalen Netze, um die zugrunde liegenden Signalwege bei einer Krankheit zu erkennen, können Forscher die relevanten Biomarker schnell identifizieren, so Zhavoronkow. Von dort aus können sie neue molekulare Verbindungen mit den Eigenschaften zur Krankheitsbekämpfung erzeugen.

Um einen Eindruck davon zu bekommen, was er mit einem „massiven“ Speicher für Omicsdaten meint, wird allein die Gesamtzahl der kleinen Moleküle auf 10⁶⁰ bis 10²⁰⁰ geschätzt. Allein der Mensch, der so viele Moleküle als potenzielle Wirkstoffverbindungen untersucht und testet, würde eine Ewigkeit brauchen – das ist vergleichbar mit der Suche nach einer Nadel in einem riesigen Heuhaufen. Aber die KI, in diesem Fall das tiefe neuronale Lernen, ist wirklich gut darin, die Nadeln zu finden.

„Indem wir die biologischen Daten gewinnen, hoffen wir, ziemlich schnell auf die Entwicklung einer chemischen Verbindung hinzuarbeiten, um das Ziel zu treffen und zu verhindern, dass sich die Krankheit manifestiert“, sagte er. „Die Regenerationsmedizin ist in einem weitaus fortgeschritteneren Zustand, als die meisten Menschen glauben. Die Teile kommen zusammen.“

 

An der Oberfläche kratzen

Obwohl Zhavoronkow es ablehnte zu schätzen, wie lange jemand, der heute geboren wurde, mit dem Leben rechnen kann, ist er zuversichtlich, dass wir unsere biologische Lebenserwartung noch nicht erreicht haben.

Eine im Science Journal veröffentlichte Studie aus dem Jahr 2018 deutet darauf hin, dass eine feste Grenze für die menschliche Lebensdauer noch nicht festgelegt ist. Die Studie zeigt, dass Menschen im Alter von 100 Jahren die gleiche 50-prozentige Chance haben, innerhalb eines Jahres zu sterben wie Menschen im Alter von 105 bis 109 Jahren. Mit anderen Worten, das Risiko des Todes in extremen Altersgruppen scheint sich zu erhöhen, was Hoffnung gibt, dass wir noch kein Verfallsdatum erreicht haben.

Einige Wissenschaftler wie Aubrey De Grey, Chief Science Officer der SENS Research Foundation, gehen davon aus, dass sich die Lebenserwartung der Menschen in die Hunderte und möglicherweise in die Überwindung von 1.000 Jahren erstrecken wird. Die Vorstellung ist, dass 50 Jahre später die gleiche Progression eintritt und die Chancen des Einzelnen erhöht, es auf 200 Jahre zu schaffen.

„Ich mag es nicht, darüber zu spekulieren, wie lange wir noch leben können, aber ich werde sagen, dass Menschen eine Möglichkeit haben, scheinbar unmögliche Ziele wie die Landung auf dem Mond zu setzen und sie dann zu erreichen“, sagte Zhavoronkow. „In dieser Hinsicht würde ich danach streben, so lange wie möglich jung zu leben.“

 

Ein trockener Brunnen?

Das Leben bis ins hohe Alter ist nicht ohne Komplikationen durchführbar. Zum einen könnte die Welt zur Hauptverkehrszeit so überfüllt werden wie ein Highway in Los Angeles. Die Langzeitpflege ist ein weiteres Dilemma. In der Vergangenheit war es üblich, dass sich Kinder um ihre alternden Eltern kümmerten.

Eine weitere ernüchternde Überlegung ist, wie die Gesellschaft Massen von Menschen, die nur die Hälfte ihres Lebens leben, bis zu ihrer Pensionierung unterstützen wird. Eine Analyse des Internationalen Währungsfonds ergab, dass, wenn die Menschen nur drei Jahre länger als erwartet leben, die pensionsbedingten Kosten sowohl in der Hoch- als auch in der Schwellenwirtschaft um 50 Prozent steigen könnten.

„Die Wissenschaft erlaubt es uns, länger zu leben, aber nicht unbedingt mit einer verbesserten Lebensqualität“, sagte Robert Hartwig, Professor für Finanzwesen an der Darla Moore School of Business der University of South Carolina.

In Hartwigs Fachrichtung Kranken- und Lebensversicherung beschreibt er das Langlebigkeitsrisiko als eine der größten globalen Herausforderungen, die bisher noch nicht sinnvoll angegangen werden konnten.

„Wenn Sie sich das Alter ansehen, in dem die Menschen heute im Allgemeinen durch die Linse ihres Spar-, Renten- und Sozialversicherungseinkommens in Rente gehen, und die Möglichkeit in Betracht ziehen, dass sie Jahrzehnte und Jahrzehnte länger leben können, erkennen Sie, dass der Brunnen bald trocken sein wird“, sagte er. „Es gibt einfach nicht genug wirtschaftliche Ressourcen auf dem Planeten, um eine Horde von Menschen zu versorgen, die 120 oder 150 Jahre alt sind.“

Hartwig schließt die Lektion mit der Frage an seine Gen-Z-Schüler, wann sie in den Ruhestand gehen wollen; die Mehrheit antwortet etwa im Alter von 55 Jahren. „Es braucht viel länger zu arbeiten, als man erwartet, um eine Katastrophe auszugleichen“, warnte Hartwig.

Aber ist es fair zu erwarten, dass ein Bauarbeiter, Lastwagenfahrer oder anderer Arbeiter in den 80er und 90er Jahren gut arbeitet? „Die Gesellschaft muss Arbeitsplätze für Menschen schaffen, die in der Vergangenheit vom Arbeitsplatz in den Ruhestand übergegangen wären“, sagte Hartwig. „Das könnte dazu führen, dass man nach den derzeitigen Erwartungen in den Ruhestand geht, gefolgt von einer Zeit der Umerziehung und einer weniger lästigen Beschäftigung.“

Um die Menschen dazu zu bewegen, über das Rentenalter hinaus zu arbeiten, schlug Zhavoronkow vor „Obwohl die Leute Einspruch erheben werden“, sagte er, „wird sich mit der Zeit das neue Rentenalter als Norm durchsetzen.“

Mit anderen Worten, die Zeit, sich auf ein sehr langes Leben vorzubereiten, ist jetzt gekommen.

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