Prečo sa vedci aj obyčajní ľudia v boji s COVID-19 obracajú na otvorenú vedu?

Tento článok je z rubriky Behind the Code a je určený pre IT publikum. Ak chcete získať prístup k ďalšiemu podobnému obsahu, ako sú rozhovory s osobnosťami zo sveta IT alebo články o programovaní, pozrite si našu sekciu Behind the Code. Obsah je v angličtine.

Na začiatku marca sa u jedného pracovníka NASA vo výskumnom centre Ames objavil COVID-19, čo donútilo túto filiálku v Silicon Valley vydať vyhlášku o povinnej práci z domu pre všetkých zamestnancov. Matteo Bori, externý výskumník oddelenia astrobiológie, sa nemohol dostať do laboratória. Rozhodol sa preto, že využije svoje inžinierske znalosti a vlastné laboratórium, aby poskytol zdroje pre zdravotníkov, ktorí pracujú v prvej línii.

Boriho širšia rodina žije v talianskom Miláne, preto už dobre poznal skúsenosti z prvej ruky ohľadom nedostatku zdravotníckych pomôcok. Doma v Kalifornii sa opýtal svojej susedky, zdravotnej sestry, aké sú najdôležitejšie pomôcky, ktoré potrebujú zdravotníci. Na základe jej rád navrhol masku, ktorú zhotovil z materiálov, čo mal doma, a ochranný oblek, ktorý si ľudia môžu vyrobiť z materiálov, ktoré sa dajú nájsť v akomkoľvek lokálnom železiarstve či obchode s domácimi potrebami. Prototypy zaslal do miestnych nemocníc a publikoval návody na ich výrobu online, aby sa ich mohli všetci naučiť vyrábať pre svoje miestne nemocnice. „Nemali sme sa dostať do bodu, keď musíme zmajstrovať riešenie sami, ale žiaľ sme sa do neho dostali,“ hovorí.

Bori je členom skupiny OSMS (Open Source COVID19 Medical Supplies, Otvorené zdroje zdravotníckych potrieb pre boj s COVID-19, pozn. prek.). Je to skupina na Facebooku, ktorá sa zameriava na zbieranie a šírenie odborných poznatkov z celého sveta ako odpoveď na dodávateľskú krízu v čase pandémie. Je príkladom toho, ako sa verejnosť obracia na otvorenú vedu (hnutie, ktoré sa zameriava na vývoj transparentných a prístupných vedeckých poznatkov pomocou kooperatívnych sietí) v boji s koronavírusom.

Inštitúcie nestíhajú a prípady koronavírusu pribúdajú

Ako sa koronavírus šíri svetom, inštitúcie v niektorých krajinách bojujú z domácej izolácie na dvoch frontoch: celkový nedostatok prístupných testovacích pomôcok a kritický nedostatok zdravotníckych pomôcok pre doktorov, sestry a ostatných zdravotníkov v prvej línii.

Južná Kórea predviedla svetu, ako môže efektívne a plošné testovanie výrazne ovplyvniť počet nakazených. Napriek tomu bolo testovanie na COVID-19 značne spomalené nielen na Slovensku, ale aj v USA či Veľkej Británii. Na vine sú zákony aj byrokratické zlyhania.

V čase, keď už v USA počet aktívnych prípadov koronavírusu začal klesať, sa guvernéri štátov v USA vyjadrovali o urgentnej potrebe federálneho rozhodnutia pre pomoc pri získavaní zdravotníckych a ochranných pomôcok, ktorých bol akútny nedostatok.

V Európe, ktorá sa stala epicentrom pandémie v polovici marca, sa súkromné továrne podujali na výrobu ochranných zdravotníckych pomôcok. Francúzsky luxusný konglomerát LVMH, ktorý zvyčajne vyrába parfumy a kozmetiku, oznámil svoje plány na výrobu dezinfekcie na ruky vo svojich továrňach. Britská vláda zas apelovala na firmy ako Rolls-Royce, aby začali produkovať jednoduché ventilátory v rámci príprav na nápor množstva pacientov, ktorí naplnia kapacity nemocníc. Rovnako aj mnohé slovenské firmy preorientovali svoju výrobu, aby pomohli spoločnosti v boji s koronavírusom.

Verejnosť reaguje na krízu otvorenou vedou

Zatiaľ čo inštitúcie kolabujú pod rastúcim tlakom vírus poraziť, jednotlivci po celom svete usilovne odštartovali vlastné projekty, aby sa mohli podeliť o svoje poznatky a prispieť v boji proti pandémii.

„Videl som, ako sa v priebehu týždňov vytvoril protokol krízovej starostlivosti. Normálne trvá mesiace až roky, než sa návrh predloží pred správnu radu. V tomto prípade proste nemáme čas,“ dosvedčuje Victoria Jacqua, rádiologička z Texasu. „Doktorov poháňa Hippokratova prísaha a statočne bojujú zo všetkých síl s obmedzenými zdrojmi a bez vakcíny.“

V severnom Taliansku, kde v nemocniciach nemali dostatok miesta ani pomôcok, aby pomohli všetkým pacientom s koronavírusom, skupina inžinierov a expertov na digitálnu výrobu vytvorila respirátory pomocou 3D tlačiarne. Keď začali pracovať na dizajne, oficiálny výrobca im odmietol poskytnúť dizajn. Podarilo sa im však prísť na metódu jeho výroby a vyrobiť zásobu respirátorov pre nemocnicu v blízkosti mesta Brescia, ktorá bola obzvlášť v krízovom stave. Rovnako aj tímu Juraja Beniaka zo Slovenskej technickej univerzity v Bratislave sa podarilo zhotoviť respirátor pomocou 3D tlačiarne, ktorý dokáže zachytiť vírus v oboch smeroch.

Skupinu OSMS založil robotický inžinier zo San Francisca Gui Cavalcanti. Táto skupina sa rozšírila za 14 dní až na 35 000 členov. Cavalcanti vysvetlil, že skupina je určená najmä dizajnérom, výrobcom a iným expertom na to, aby porozumeli chorobe a možným spôsobom liečby. Ich cieľom je zdokumentovať a distribuovať dizajn ochranných zdravotníckych pomôcok, ktoré môžu byť vyrábané použitím prístupných materiálov a môžu byť aj lokálne distribuované.

Skupina tiež vytvorila sústredenejšiu podskupinu, ktorú Cavalcanti opisuje ako „bleskovú neziskovú organizáciu“. Tvoria ju výrobcovia, lekári, lekárski prepisovatelia, vedci a administratívni dobrovoľníci. Jednou z funkcií skupiny je kontrolovať voľne dostupné dizajny z hľadiska kvality a bezpečnosti. Cieľom je podeliť sa o získané poznatky so širšou verejnosťou.

Druhý účel skupiny je organizačný: spájať nemocnice s lokálnymi zdrojmi výroby a byť zároveň zdrojom na výrobu pomôcok pre nemocnice. Kľúčom k vytvoreniu efektívneho dodávacieho reťazca v komunite je „malú skupinu ľudí mobilizovať, aby aktivovala väčší kolektív. Lídri potom môžu skontaktovať miestne nemocnice a promptne reagovať,“ vysvetľuje Cavalcanti.

Otvorená veda urýchľuje výskum očkovania

Jeden z výsledkov kooperatívneho úsilia vedeckej komunity za pomoci metodológie otvorenej vedy je zatiaľ neprekonaná rýchlosť, s ktorou vedci vytvorili potenciálnu vakcínu – len 42 dní potom, čo čínski vedci zverejnili genetickú sekvenciu vírusu.

Za normálnych podmienok je vedecký výskum podmienený zdĺhavým kritickým a korektúrnym procesom, ktorý zaberá obrovské množstvo času. Prístup k výskumu často brzdia platobné brány, prípadne inštitúcie, pod ktorými vedci pracujú. Naliehavosť pandémie však motivovala vedcov po celom svete k tomu, aby pracovali spoločne a vymieňali si informácie pomocou nástrojov, ako je napríklad program, ktorý v skutočnom čase sleduje vírus, či sprístupnené databázy výskumu.

Globálna vedecká komunita si dala „záväzok voľne sprístupniť všetky COVID-19 dáta,“ tvrdí Naval Asija, zdravotný konzultant a spisovateľ z Indie. Asija zdôrazňuje prísahu, ktorú zložili popredné vedecké časopisy a akademické organizácie 31. januára 2020. Má zabezpečiť, že všetky certifikované štúdie o COVID-19 okamžite a v plnom znení sprístupnia pre vedcov počas celého trvania pandémie.

Počas predošlých epidémií mnohí bránili svoje duševné vlastníctvo na úkor celosvetového zdravia a úsilia v boji proti vírusom. Napríklad v roku 2007 sa odohrala kontroverzia v Indonézii, keď bola vyhlásená „virálna suverenita“ ohľadom vzoriek chrípky H5N1, ktoré boli zozbierané na území štátu. Indonézska vláda povolila sprístupnenie vzoriek vírusu, keď sa Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) zaviazala, že bude pracovať na sprístupnení vakcín z rozvinutých krajín do rozvojových krajín.

V roku 2016 vydala WHO nariadenie ohľadom sprístupnenia dát v naliehavých situáciách ohrozujúcich verejné zdravie. Nasledujúci rok publikovali vedci v obežníku WHO článok, v ktorom uviedli: „Skúsenosti z vypuknutia eboly v rokoch 2013 – 2016 a vírusu zika v roku 2015 jasne demonštrovali dôležitosť výskumu v stavoch verejnej pohotovosti a komplikácie spojené so sprístupnením výsledkov výskumu čo najrýchlejšie a mimo konvenčných vedeckých publikácií.“

V svetle pokroku s prístupnými dátami však vedci vyjadrujú aj pochybnosti. Bez prísneho kritického výberového procesu bolo uverejnených niekoľko nepodložených štúdií o COVID-19. To spôsobilo šírenie dezinformácií. Napríklad 31. januára zverejnili vedci z Indického technologického inštitútu prvú verziu článku na serveri bioRxiv, ktorý umožňuje biológom sledovať výskum v raných štádiách a získať feedback pomocou crowdsourcovaného procesu. Podľa správy, ktorú uverejnilo americké Centrum pre výskum rakoviny Freda Hutchinsona, výskum naznačoval, že genetická sekvencia vírusu je pravdepodobne vytvorená umelo. Napriek tomu, že tieto tvrdenia vedecká obec obratom vyvrátila, konšpirácie o tom, ako „vedci potvrdili, že vírus niekto zámerne vytvoril“, začali masovo obiehať internet.

Prístup k spoľahlivým dátam je prvým krokom vo vedeckej spolupráci proti vírusu, ale syntéza všetkých týchto informácií je výzva sama o sebe.

„Keďže existujú tisíce lekárskych časopisov v mnohých jazykoch, kompilácia neúplných informácií o všetkých aspektoch choroby môže byť problematická. Je to pre vedcov výzva,“ tvrdí Asija. S účelom poskytnúť prehľadný zdroj vedeckých článkov o COVID-19 sa WHO podujala k iniciatíve pridať najnovšie výsledky vedeckého výskumu do globálnej databázy.

COVID-19 Open Research Dataset je ďalším príkladom voľne prístupného zdroja a obsahuje viac než 44 000 akademických článkov o koronavírusooch a COVID-19. Databázu spustila skupina inštitúcií, medzi nimi aj Allenov inštitút pre umelú inteligenciu, Iniciatíva Chan Zuckerberg, Centrum pre bezpečnosť a nové technológie Georgetownskej univerzity, Microsoft a americká Národná lekárska knižnica. Biely dom sa pripojil k apelu týchto organizácií, aby experti na umelú inteligenciu využili databázu na vývoj techník analýzy dát, ktoré by mohli pomôcť vedeckej komunite s odpoveďami na otázky ohľadom koronavírusu.

Vedci vytvárajú voľne dostupnú metodológiu testovania koronavírusu

Súčasná kríza verejného zdravia preukázala naliehavosť existencie iniciatív otvorenej vedy. Ako hnutie má otvorená veda za cieľ sprístupniť vedecký výskum a dáta spoločnosti tak, že verejne publikuje výsledky výskumu a umožní verejnosti podieľať sa na výskumnom procese.

Predošlé iniciatívy otvorenej vedy, ako je napríklad projekt EchOpen so sídlom v Paríži, už pomohli vylepšiť zdravotníctvo. V rokoch 2014 až 2017 využili v EchOpen trojročné úsilie viac než 400 členov na to, aby transformovali nemotorný ultrazvukový skener v niečo finančne prístupnejšie a mobilnejšie pre presun do komunít s nedostatkom zdravotnej starostlivosti. Výsledkom bol prototyp „echo-stetoskopu“ – prístroja, ktorý umožnil zdravotníkom určiť diagnózu pomocou smartfónu.

Rovnakým spôsobom, akým v EchOpen využili metodológie otvorenej vedy, založili komunity vedcov globálne otvorené iniciatívy, ktoré sú odpoveďou na súčasnú krízu. Riešenie spomalili najmä byrokratické inštitučné procesy, ktoré oddialili prístup a dostupnosť testovania pre všetkých, ktorí ho potrebovali.

V USA nemajú mnohí zdravotníci a ľudia, ktorým sa objavili symptómy, prístup k testom. V kombinácii s neadekvátnymi informáciami o šírení vírusu to poškodilo snahy vlády o izoláciu a legislatívne opatrenia.

Testovanie v USA typicky vykonáva zdravotník, ktorý urobí pacientovi ster horných dýchacích ciest, a vzorku pošle do laboratória, kde špecializované prístroje detegujú prítomnosť genetického materiálu vírusu. Nedostatok dostupných testov je však čiastočne následkom počiatočnej požiadavky, podľa ktorej museli byť všetky takto odobraté vzorky spracované jedine v americkom Centre kontroly a prevencie chorôb (CDC).

Koncom februára zverejnil Americký úrad pre potraviny a lieky nové nariadenie, ktoré umožnilo elitným a komerčným laboratóriám testovať vzorky pacientov. Verejné firmy a zdravotnícke startupy sa snažili implementovať na trh domáce testovacie súpravy, ktorých cena by sa pohybovala okolo 100 dolárov za jeden test.

Iniciatíva The OpenCovid19 initiative, ktorú spustilo parížske distribučné laboratórium JOGL (Just One Giant Lab – Proste jedno obrovské laboratórium, pozn. prek.), má za cieľ vytvoriť lacnú a verejne dostupnú testovaciu súpravu na koronavírus. Zach Mueller, jeden zo zakladateľov tejto iniciatívy, vysvetlil v rozhovore pre Crosscut, že ich hlavným cieľom nie je nutne ľudí vyzbrojiť schopnosťou bezpečného testovania z domova. Cieľom je vytvorenie „verejne dostupného protokolu, ktorý budú môcť ľudia v riadne certifikovaných laboratóriách po celom svete využívať na to, aby vytvorili testovacie súpravy pre svoje komunity.“

Thomas Landrain, biológ a spoluzakladateľ iniciatívy, potvrdil pre Crosscut, že je pre nich prioritou predstaviť alternatívny test, ktorý bude jednoduché sprístupniť v „optimálnych podmienkach“. Landrain vyzdvihuje, že keďže krajiny s moderným zdravotníctvom majú ťažkosti s poskytovaním dostupných testov, situácia vo vzdialených komunitách s nedostatočným zdravotným systémom bude pravdepodobne ešte horšia.

OpenCovid19 má v súčasnosti vyše 300 členov z celého sveta. Sú medzi nimi vedci, inžinieri, zdravotníci, študenti aj členovia širšej verejnosti. Rámec projektu je rozdelený na menšie ciele. Tie majú pridelené jednotlivé tímy. Ich úlohou je udržať interaktívne pracovné nasadenie a sprístupniť zistenia výskumu ostatným členom. Pridať sa môže ktokoľvek.

Problematiku bezpečnosti spochybnili zástupcovia zdravotníctva v USA. Predložili pochybnosti ohľadom dobrých úmyslov účasti nekvalifikovaných subjektov v iniciatíve testovania vírusu. Počas druhého kolektívneho videohovoru OpenCovid19 na začiatku marca sa účastníčka menom Ellen vyjadrila o svojich skúsenostiach, s akým prijatím sa stretlo zapojenie širšej verejnosti do boja s koronavírusom. „Bolo nám povedané, že jediné, na čo sme dobrí, bolo šírenie informácií,“ vraví Ellen. „Prevláda strach, že sa do veci zapoja amatéri a ublížia sebe a ostatným.“

Počas videohovoru členovia iniciatívy tiež diskutovali o potrebe vytvoriť bezpečnostnú radu, ktorá by overovala bezpečnosť jednotlivých projektov. Chris Monaco, ďalší účastník videohovoru a mikrobiológ z CDC, prejavil záujem o bezpečnostný aspekt iniciatívy. Spomenul svoje počiatočné váhanie pred vstúpením do OpenCovid19 práve pre otáznu bezpečnosť. Navrhol však, že sa obráti na svojich kolegov v CDC, aby zistil, kto by mal záujem poskytovať expertízu a overovať protokoly.

Vedecká komunita sa mobilizuje a spolupracuje na pochopení nového koronavírusu. Vznikajú komunity, ktoré poskytujú zdroje pre zdravotníkov v prvej línii. Jednotlivci z celého sveta zapájajú metodológie otvorenej vedy, aby pomohli v čase stavu celosvetovej zdravotnej krízy. „V období krízy chce väčšina ľudí pomôcť,“ tvrdí Victoria Jaqua. „Otvorená veda sprístupnila medicínu a jej tajomstvá obyčajným ľuďom.“

Preložila Dorota Bachratá

Ilustrácia: Blok

Sledujte Welcome to the Jungle na Facebooku, prihláste sa na odber noviniek a nechajte si posielať naše články každý týždeň.