Doktor Amir Bahmani osiągnął rozpaczliwy dno po śmierci żony Someyry w 2014 roku. Lekarze pomylili jej straszny ból z zapaleniem pęcherzyka żółciowego, nie dostrzegając oznak złośliwego raka.

„Gdyby zebrali dane, dostrzegliby, że coś dzieje się wewnętrznie, że zachodzi duża zmiana u pacjentów chorych na raka” – powiedział Bahmani, dyrektor Centrum Badań nad Głębokim Danem Stanforda. „Być może udałoby im się wykryć to wcześniej i dać jej lepszą szansę”.

W swoim smutku zdał sobie sprawę, jak bardzo analiza danych może wpłynąć na medycynę i potencjalnie uratować życie. Wtedy właśnie postanowił pomóc załatać tę lukę i zbliżyć do siebie dyscypliny w celu wdrożenia podejścia medycyny precyzyjnej – takiego, które mogłoby mieć znaczenie dla Someyry.

„Chcemy stworzyć wspólny język między inżynierami, biologami i lekarzami” – powiedział Bahmani, wybitny informatyk. „Nie musimy wiedzieć wszystkiego, ale musimy wiedzieć wystarczająco dużo, aby skutecznie się ze sobą komunikować”.

Nie musimy wiedzieć wszystkiego, ale musimy wiedzieć wystarczająco dużo, aby skutecznie się ze sobą komunikować.

Amira Bahmaniego

Bahmani był gotowy poświęcić swoje życie medycynie. Jednak jako irański imigrant pozbawiony środków finansowych napotkał poważne przeszkody. Jako pierwszy w swojej klasie w Iranie uzyskał stypendium za granicą – możliwość niemal nie do pomyślenia – otrzymując stypendium badawcze na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej, gdzie uzyskał doktorat z informatyki.

Po walce o wizy Someyra, którą poznał na studiach licencjackich, mógł dołączyć do niego jako asystent naukowy w dziedzinie inżynierii w NC State. Razem marzyli o założeniu rodziny w Ameryce i stworzeniu sobie lepszego życia.

Potem doszły okropne bóle boczne i nagle przed jego oczami rozwinął się najgorszy koszmar młodego męża. Someyra miała zaledwie 26 lat, kiedy zmarła.

Ale pogrążony w żałobie Bahmani nie mógł przewidzieć wyzwań, przed którymi stanie, kontynuując samotnie ich wspólny amerykański sen. Po powrocie do Iranu, aby pochować Someyrę, powiedział, że cudem uniknął powołania do armii irańskiej, a następnie prawie stracił stypendium badawcze z powodu opóźnień w odnowieniu wizy, które zostało wstrzymane przez władze irańskie.

„W ciągu sześciu miesięcy straciłem wszystko. Straciłem najlepszą przyjaciółkę – żonę – a teraz bałem się, że stracę karierę” – powiedział. Potem łut szczęścia: otrzymał notatkę z Ambasady USA w Armenii, że tam czeka na niego wiza.

Podejmowanie wyzwań

Po powrocie do Stanów Zjednoczonych czekały go także dalsze testy. Irańskie pochodzenie Bahmaniego uniemożliwiło mu współpracę z naukowcami z krajowych laboratoriów w USA w zakresie obliczeń o dużej wydajności. Na szczęście mentor przedstawił go badaczom z Duke Cancer Institute w Duke University School of Medicine.

To doprowadziłoby go do pierwszego wielkiego przełomu: dotacji Amazon Web Services (AWS) w wysokości 10 000 dolarów w ramach programu walki z rakiem z wykorzystaniem usług w chmurze – opłacalnej metody przechowywania i przetwarzania dużych ilości danych. Następnie współpracował z badaczami z Duke, aby w 2015 roku opublikować swój pierwszy artykuł dotyczący badań nad rakiem na temat szybkiej techniki statystycznej umożliwiającej powiązanie niektórych nowotworów z określonymi mutacjami.

To wprowadzenie do genetyki skierowało Bahmaniego na fascynujący, choć trudny kurs. Dla mnie, informatyka, świat genetyki wydawał się onieśmielający. Było tak wiele do nauczenia się. Pamięta, że ​​wcześnie usłyszał termin „posłaniec RNA” od swojego współpracownika z Duke’a.

Nie wiedziałem, co to jest (RNA-posłaniec). To przerażające, gdy jesteś w innej dziedzinie.

Amira Bahmaniego

„Nie wiedziałem, co to jest” – powiedział. „To przerażające, gdy pracujesz w innej dziedzinie”.

Aby poszerzyć swoją wiedzę i podjąć wyzwanie, tego lata odbył staż w firmie Illumina Inc., która zajmuje się budową systemów komputerowych do analizy genetycznej. W następnym roku został zatrudniony w firmie Palo Alto w Kalifornii, a następnie dołączył do Stanford Medicine w 2017 jako naukowiec zajmujący się danymi biomedycznymi, pracujący pod skrzydłami dr Michaela Snydera, profesora genetyki FACS na Uniwersytecie Stanforda W. Aschermana i przewodniczącego Katedra Genetyki.

W tym samym roku Snyder był w stanie samodzielnie zdiagnozować boreliozę, zanim wystąpiły jakiekolwiek objawy, za pomocą urządzenia do noszenia, które wykazywało mierzalne oznaki wewnętrznej walki z patogenem. Snyder opublikował obszerne badanie na temat tego procesu, który obejmował gromadzenie ogromnych ilości danych – dwóch pedabajtów, czyli dwóch milionów gigabajtów.

Bahmani stwierdził, że jasne jest, że potrzebuje lepszego sposobu przechowywania i przetwarzania wszystkich danych, więc zwrócił się do chmury obliczeniowej, aby pomóc w zbudowaniu systemu o nazwie My Personal Health Dashboard (MyPHD), który od tego czasu umożliwił przeprowadzenie ponad 30 badań z udziałem ponad 10 000 uczestników.

Korzystając z tej technologii, on i jego współpracownicy – ​​w tym lekarze, genetycy i informatycy – opracowali dwa algorytmy wykrywające infekcję Covid-19 na siedem–osiem dni przed wystąpieniem objawów na podstawie wewnętrznych zmian w organizmie. Opracowali także system ostrzegania o Covid-19, który pozwala wcześnie ostrzegać ludzi o rozwijającej się infekcji. Praca ta ukazała się w 2022 roku w Medycyna Natury.

Edukacja z precyzją

Bahmani chciał poszerzyć społeczność ludzi, którzy mogliby pracować nad tymi złożonymi, multidyscyplinarnymi problemami. Tak więc, z pomocą Snydera, opracował kurs, Przetwarzanie w chmurze dla biologii i opieki zdrowotnejktóre obejmowało wykłady byłego dyrektora generalnego Google, Erica Schmidta i innych luminarzy w tej dziedzinie.

„Zawsze wierzyłem, że aby zapewnić medycynę precyzyjną, musimy zająć się precyzyjną edukacją” – powiedział Bahmani, obecnie wykładowca na Wydziale Genetyki. „Jeśli ktokolwiek na świecie chce wnieść swój wkład w medycynę, powinien mieć szansę”.

Niedawno opracował nowy program certyfikatów, Podstawy medycyny precyzyjnej i przetwarzania w chmurze, samodzielny program nauczania z medycyny, genetyki i nauki o danych dla uczniów szkół średnich, studentów i studentów. Rozpoczyna się lekcjami na temat prywatności danych i przechodzi do takich tematów, jak programowanie, statystyka, przetwarzanie w chmurze, sztuczna inteligencja, obrazowanie medyczne, genomika i urządzenia do noszenia.

Bahmani z pasją pragnie udostępnić te możliwości edukacyjne studentom znajdującym się w niekorzystnej sytuacji – tym, których dochody są mniejsze niż 70 000 dolarów – ponieważ wierzy, że ci stażyści mają wiele do zaoferowania światu medycyny.

Co więcej, chce odwdzięczyć się systemowi, w którym ludzie tacy jak on – irański imigrant o skromnym pochodzeniu – mogą prosperować, jeśli otrzymają możliwości, których inaczej nie mieliby. Program jest oferowany przez organizację non-profit, dla której poszukuje dodatkowego wsparcia.

Aby naprawdę budować zaufanie i ustanawiać włączające systemy opieki zdrowotnej, musimy przygotować większą liczbę badaczy i ekspertów ze społeczności znajdujących się w niekorzystnej sytuacji.

Amira Bahmaniego

„Aby naprawdę zbudować zaufanie i ustanowić włączające systemy opieki zdrowotnej, musimy przygotować większą liczbę badaczy i ekspertów ze społeczności znajdujących się w niekorzystnej sytuacji. Chcemy, aby różne społeczności wyrażały różne głosy” – powiedział.

Ma przy tym nadzieję, że uchroni więcej pacjentów przed błędami, które odebrały mu żonę.

„To wszystko dzieje się ku jej pamięci” – powiedział. „Być może uda nam się uniknąć takich tragedii dla innych, wykrywając te choroby znacznie wcześniej”.

Główne zdjęcie: Jim Gensheimer