Gambaran Umum Penerapan Artificial Intelligence dan Proyek Genom

Artificial Intelligence (AI) dengan perkembangan yang begitu pesat abad ini menjadi topik terhangat disegala bidang kehidupan terutama pada bidang kesehatan atau medis. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mengaplikasikan bahkan mengembangkan proyek-proyek ilmiah demi kemajuannya. Kemajuan AI diharapkan mampu mempermudah medis dalam penanganan berbagai keluhan penyakit atau bahkan keluhan kelainan genetik yang bisa saja timbul. Sementara dibidang lain kita bahkan tidak menyadari bahwa AI telah lama berdampingan bersama kita. 

Sebagian besar orang akan membayangkan robot jika dihadapkan dengan AI padahal tidak hanya tentang robot tetapi banyak penerapnnya dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya seperti google maps yang memberikan rute tercepat menuju tempat tujuan, dalam game online juga menggunakan teknologi AI dalam game. 

Email juga mempunyai filter AI untuk mensortir email yang spam dan yang bukan. Contoh lain yaitu penggunaan finger print atau face scanner mampu mendeteksi pemiliki handphone ketika membuka kunci layar. yang lainnya seperti facebook dapat mengenali wajah, atau filter yang dipakai pada sosial media lainnya. Saat ini pun AI dapat membaca plat nomor kendaraan jika diterapkan dalam transportasi, ada juga lift, robot vacum, AC, kulkas, dn peralatan elektronik lainnya. 

So. apa sih sebenarnya definisi AI itu? apakah robot? apakah aplikasi? atau yang lainnya

Definis AI mulai tahun 1978 dulunya dikatakan sebuah sistem yang bisa berfikir seperti manusia (thinking humanly). Namun pada tahun 90an tidak hanya bisa berfikir namun juga bisa berbuat sesuatu, dengan makna sistem yang bisa melakukan pekerjaan seperti pekerjaan manusia (acting humanly). Pembaruan lagi pada tahun 1992 dikatakan sistem yang bisa berfikir rasional (Thinking ratinally). selanjutnya pada tahun 1998  definisi ditingkatkan lagi menjadi sistem yang bisa berfikir dan berbuat secara rasional atau logis (Acting rationally) sampai saat ini definisi AI yang terakhir inilah yang kita kenal yaitu berfikir dan bekerja secara rasional.

Dalam artikel ini membahas tentang penerapan genom dalam AI. Untuk itu perlu dipahami mengenai AI dan Genom. AI sudah didefinisikan selanjutkan adalah definisi Genom. 

Sering kita mendengar istilah DNA atau tes DNA dengan tujuan yang berbeda dalam penggunaanya seperti pencarian pewarisan genetik dari orang tua kandung seorang bayi atau anak. pencarian DNA dari korban kecelakaan atau musibah besar yang menyebabkan korban tidka dapat dikenali harus dilakukan uji forensik untuk mengetahui identitas korban agar segera dapat menghubungi keluarga korban. Karena DNA membawa informasi genetik makhluk hidup. 

Menurut Winkler genome merupakan sel haploid dari gen yang ada pada sebuah makhluk hidup. Genom membawa informasi genetik gene dan non-coding DNA/RNA. Genom adalah keseluruhan materi genetik yang terdapat dalam sel individu atau organisme. Genom juga mencakup informasi tentang bagaimana gen-gen diekpresikan dan berinteraksi dalam proses biologis.

Perkembangan genom telah memberikan dampak yang signifikan dalam bidang biomedis.  Dalam studi genom atau Genomics seperti projek The Human Genome Project (HGP) yang melibatkan berbagai negara sejak 1990 sampai 2003 bertujuan untuk mengidentifikasi keseluruhan urutan basa yng menyusun tubuh manusia melalui Sequence dan gene mapping dan hasilny berupa blue print dari genetik manusia. Projek inilah yang berhasil mengidentifikasi dan mengekplorasi manusia. 

Informasi yang diberikan oleh Proyek Genom Manusia (HGP) telah mengubah pelaksanaan penelitian-penelitian dalan biomedis terutama dua bidang yaitu pertama mengenai pendekatan genetik yang digunakan untuk mendeteksi hubungan genetik dalam etiologi penyakit dan yang kedua yang membuat template genom yang nantinya digunakan untuk memproduksi dan mempelajari produk gen guna memahami mekanisme biokimia yang memiliki peran langsung dalam penyebab dan pengobatan penyakit.

Dalam genom research juga terdapat unit of measurement atau unit pengukuran seperti base pair (unit terkecil untuk satu nukleotida) sementara unit terbesar dari studi genom sendiri disebut nuklea genom atau genom inti yaitu material genetic yang terdapat di dalam inti sel. 

Teknologi pengurutan generasi dengan mengumpulkan material genetic manusia mendorong munculnya era data besar. Dengan data besar yang dimiliki menjadikannya sebagai sumber pengetahuan yang dapat ditindak lanjuti secara klinis dan menjadi landasan dari pengobatan presisi dalam medis. Dengan adanya data multi-omics, data genotipe-fenotipe melalui Genome Wide Association Studies (GWAS), dan pengumpulan literatur, mendorong pengembangan teknik dan solusi AI yang canggih yang memungkinkan para profesional medis untuk memberikan hasil yang diinginkan. 

Pemanfaatan kecerdasan buatan (AI) dalam bidang biomedis menjadi topik yang paling populer. Penggunaan tenik AI mengubah pencitraan medis menjadi lebih efisien dan akurat dalam mendiagnosa. Dibeberapa kasus kesehatan AI dapat mengungguli ahli patologi dan dermatologis kanker payudara metastatik, melanoma, dan beberapa penyakit mata. Selain itu kontribusi AI terhadap inovasi dalam biopsi cair dan farmakogenomik, dalam revolusi screening dan pemantauan kanker, serta meningkatkan prediksi efek smaping dan outcome pasien. Peran penting lain dari AI seperti bidang-bidang CRISPR gene editing yang merupakan salah satu metode pengeditan gene dengan melakukan pemotongan bagian gen dan menempelkan potongan gen tersebut ke dalam DNA dalam penemuan obat. Dalam pengembangan obat AI digunakan untuk mendukung proses penelitian dasar, fase klinik, dan pasca pemasaran, serta dapat mmpercepat dan meningkatkan efisiensi dan penemuan obat baru, mengidentifikasi target penyakit, mendesian struktur molekul obat, serta melakukan uji klinis secara virtual sebelum dilakukan uji kepada manusia. 

Bentuk dari Genom in Biomedical Artificial Intellence adalah pengembangan teknologi unit of measurement dengan sistem catatan kesehatan elektronik (Electronic Health Record) dan WGS (Whole Genom Sequencing), kemudian data pencitraan digital dari pemindai resonansi magnetik atau magnetic resonance (MR), Ultrasound (US), dan sistem patologi digital. Itulah beberapa aplikasi menarik di bidang medis baik untuk mendiagnosa, prognosis, pengobatan, pembedahan, penemuan obat, dan banyak lagi aplikasi lainnya. 

Berikut beberapa penerapan AI dalam Biomedis:

1. Visi Komputer yang berguna untuk interpretasi gambar radiologi

2. Analisis deret waktu untuk analisis data kesehatan

3. Pengenalan suara untuk deteksi gangguan neurologis

4. Pemrosesan bahasa alami yang akan membantu dalam mengektraksi informasi bermakna

Dalam Diagnosa penyakit secara teknis aplikasi seperti pemindaian dengan sinar-X, CT Scan, dan MRI akan dianalisis oleh AI untuk mengenali pola dan tanda dari gambar medis. Kemajuan teknologi AI sangat membantu dalam meringankan kerja tenaga medis, terutama dalam melakukan diagnosa wabah penyakit dalam jumlah yang sangat banyak. Riwayat penyakit dan rekam medis yang tersimpan sangat bermanfaat dalam mempercepat tindakan yang akan dilakukan selanjutnya karena jika dilakukan secara manual maka akan menyulitkan bagian rekam medis dan sangat riskan pada bidang kesehatan seperti ini. 

Kemudian dalam perawatan pasien yang menerapkan teknologi AI mampu memberikan prediksi resiko dari penyakit tertentu yang sudah didiagnosa sebelumnya. Ai membantu mengelola data pasien dan memantau kesehatan pasien kemudian diberikan kesimpulan dalam pengambilan keputusan terhadap penyakit pasien. Sementara Robot AI dapat dilibatkan untuk membantu pasien melakukan aktifitas fisik seperti mengangkat pasien, memberikan perawatan medis, sehingga meringankan kerja dari tenaga medis. AI juga dapat digunakan dalam pengobatan dan terapi pasien dengan mengatur dosis obat, pengiriman obat, mupun terapi virtual dalam kasus tertentu menggunakan algoritma AI. 

Itulah beberapa penerapan AI dalam Biomedis dengan menggunakan sumber data genom yang dimiliki bank data. Kecerdasan buatan (AI) menjadi bagian yang sangat penting seiring dengan perkembangan teknologi. Terlebih teknologi yang sangat membantu dibidang kesehatan karena menyangkut kehidupan dan menunjang penelitian dalam bidang medis.