Penerapan Genom dalam Kecerdasan Buatan Biomedis

Kecerdasan buatan (Artificial Intelligence atau AI) telah merevolusi berbagai bidang, termasuk dunia biomedis. Salah satu bidang yang semakin mendapat perhatian adalah penerapan genom dalam pengembangan AI di bidang kesehatan. Genom, kumpulan seluruh materi genetik suatu organisme, menyediakan informasi yang berharga untuk membantu diagnosis, perawatan, dan penelitian di bidang biomedis. Penerapan genom dalam AI telah membuka peluang baru dan memberikan dampak positif dalam pengembangan solusi kesehatan. Layanan kesehatan, sebuah industri yang telah lama dikelola oleh para profesional medis dengan memanfaatkan bantuan AI. Kemajuan dalam kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin, serta aksesibilitas penskalaan cloud untuk penyimpanan data besar, dan integrasi catatan kesehatan telah memperluas potensi pengobatan yang dipersonalisasi.

Genom manusia terdiri dari jutaan pasangan basa DNA yang membawa informasi genetik. Pemahaman mendalam terhadap genom memungkinkan para peneliti dan profesional kesehatan untuk mengidentifikasi pola genetik yang terkait dengan penyakit, respons terhadap pengobatan, dan predisposisi genetik terhadap kondisi kesehatan tertentu. Dengan memanfaatkan kecerdasan buatan, analisis genom dapat dilakukan secara cepat dan akurat. Ini membantu dalam diagnostik genetik, memungkinkan deteksi dini penyakit genetik, dan memberikan prediksi risiko untuk perkembangan penyakit tertentu. Dengan demikian, penerapan AI dalam analisis genom membantu dalam personalisasi perawatan medis. Kecerdasan buatan juga membantu dalam merancang terapi genetik yang disesuaikan dengan profil genom individu. Dengan pemahaman yang lebih baik tentang variabilitas genetik, penelitian dan pengembangan obat dapat diarahkan ke arah yang lebih tepat, meningkatkan efektivitas pengobatan dan mengurangi efek samping.

Genomik menghasilkan jumlah data yang sangat besar. Kecerdasan buatan membantu dalam menganalisis dan menginterpretasi data genomik secara efisien, memungkinkan penemuan pola yang sulit atau bahkan tidak terdeteksi oleh metode konvensional. Melalui penerapan kecerdasan buatan, penelitian genom dapat dipercepat, memungkinkan identifikasi faktor risiko genetik dan pengembangan solusi medis baru. AI membantu dalam menghubungkan pola genom dengan fenotip (ciri-ciri fisik atau biologis), membuka pintu untuk pemahaman yang lebih dalam tentang mekanisme penyakit.

Penerapan kecerdasan artifisial telah memasuki banyak bidang ilmu dan praktik. Dunia kesehatan, terutama medis telah sangat dipengaruhi oleh perkembangan saat ini. Penggunaan teknik AI telah mengubah pencitraan medis menjadi lebih efisien dan akurat. Dalam bidang biomedis AI juga mulai digunakan seperti sistem catatan kesehatan elektronik atau electronic health record (EHR), data genomik dari studi pengurutan genom utuh atau whole genome sequencing (WGS), dan data pencitraan digital dari pemindai resonansi magnetik atau magnetic resonance (MR), ultrasound (US) dan sistem patologi digital. AI memiliki banyak aplikasi menarik di bidang medis, baik untuk diagnosis, prognosis, pengobatan, pembedahan, penemuan obat, atau untuk aplikasi lainnya.

Diagnosis Penyakit dengan AI

Dalam bidang medis, pemanfaatan teknologi kecerdasan buatan (AI) sangat membantu dalam proses diagnosis penyakit. Beberapa metode yang diterapkan melibatkan analisis gambar medis, evaluasi riwayat penyakit dan data medis, analisis data klinis, serta rekomendasi dari Sistem Pendukung Keputusan (SPK). Sistem AI seringkali digunakan setelah mendapatkan hasil diagnosis penyakit dari interpretasi gambar medis yang dihasilkan melalui pemindaian seperti sinar-X, CT scan, dan MRI.

Pencegahan dan Pengawasan

Teknologi kecerdasan buatan juga berkontribusi pada pencegahan dan pengawasan penyakit, serta dalam pengembangan obat. Pencegahan dan pengawasan ini akan melibatkan penggunaan informasi genetik untuk memprediksi risiko individu terhadap penyakit, mengidentifikasi target terapi potensial, dan memahami mekanisme biologis yang mendasari penyakit. Penggunaan sekuensing genom atau genomika berbasis kecerdasan buatan juga telah berkembang, terutama dalam mengidentifikasi variasi genom, penyuntingan genom, farmakologi molekuler, dan proses pertukaran informasi genetik.

Perawatan Pasien dengan AI 

Pengelolaan pasien adalah tindakan yang bertujuan untuk menjaga, memulihkan, dan meningkatkan kesehatan seseorang yang melibatkan perawatan medis. Seiring dengan perkembangannya, teknologi kecerdasan buatan (AI) juga diterapkan dalam perawatan pasien untuk meningkatkan kualitas perawatan dan efisiensi. Kemampuan AI untuk menganalisis data medis, gejala, dan hasil tes laboratorium dapat mendukung dokter dalam membuat diagnosis yang lebih akurat. Pengembangan AI dalam bentuk robot juga dapat dimanfaatkan untuk membantu pasien dalam menjalani aktivitas fisik.

Pengobatan Personalisasi

Kecerdasan buatan membantu dalam merancang pengobatan yang disesuaikan dengan karakteristik individu pasien. Dengan menganalisis data genetik, riwayat medis, dan faktor lingkungan, AI dapat membantu dokter dalam memilih pengobatan yang paling sesuai.

Pengembangan Obat dengan AI 

Pemanfaatan kecerdasan buatan (AI) dalam pengembangan obat memiliki potensi untuk mempercepat proses pengembangan dan mengurangi biaya. Teknologi AI digunakan untuk menganalisis dan merancang obat baru, mengoptimalkan proses produksi untuk memprediksi keberhasilan produksi dan memantau kualitas obat. Melalui simulasi komputer, AI dapat memeriksa interaksi obat dengan tubuh manusia, termasuk penyerapan, distribusi, metabolisme, ekskresi, dan efek yang mungkin terjadi. Dengan bantuan pembelajaran mesin, AI dapat memproyeksikan perilaku obat dalam tubuh, memberikan gambaran potensial keberhasilan obat sebelum uji klinis dilakukan. Identifikasi target terapi potensial dapat dipercepat melalui pendekatan AI, yang juga dapat membantu mengoptimalkan uji klinis dengan merancang aturan yang efisien, menentukan jumlah pasien yang tepat, dan mengidentifikasi parameter hasil yang sesuai, sehingga mengurangi biaya dan waktu secara efisien.

Penerapan genom dalam kecerdasan buatan telah membawa perubahan signifikan dalam bidang biomedis. Dengan menggabungkan kekuatan analisis genomik dan kecerdasan buatan, kita dapat memahami lebih baik tentang individualitas genetik dan merancang pendekatan medis yang lebih presisi. Dengan terus mengembangkan teknologi ini, harapan kita adalah dapat meningkatkan diagnosis, perawatan, dan pencegahan penyakit secara lebih efektif untuk meningkatkan kesehatan masyarakat secara keseluruhan.

Semoga bermanfaat...

Terimakasih.

Sumber bacaan

 Azhar, T. N., Riza, H., & Rickieno, R. (2023). PERKEMBANGAN PENERAPAN KECERDASAN ARTIFISIAL DI BIDANG KESEHATAN DAN PERAN REGULASI KOTAK PASIR (REGULATORY SANDBOX) DALAM MEMODULASI PROSESNYA. Prosiding Use Cases Artificial Intelligence Indonesia: Embracing Collaboration for Research and Industrial Innovation in Artificial Intelligence, 75.

Trilaksono, B. R., Riza, H., Jarin, A., Darmayanti, N. D. S., & Liawatimena, S. (Eds.). (2023). Prosiding Use Cases Artificial Intelligence Indonesia: Embracing Collaboration for Research and Industrial Innovation in Artificial Intelligence. Penerbit BRIN.