Reka bentuk antibodi generatif: Apabila AI bertemu DNA

• Pengarang
• Nama pengarang

  Quantumrun Foresight
• September 7, 2023

Ringkasan cerapan

Reka bentuk antibodi menggunakan kecerdasan buatan (AI) generatif untuk mencipta antibodi baru yang mengatasi antibodi tradisional boleh mempercepatkan dan mengurangkan kos pembangunan antibodi terapeutik. Kejayaan ini boleh menjadikan rawatan yang diperibadikan dapat dilaksanakan dan berpotensi meningkatkan hasil perubatan sambil meningkatkan produktiviti ekonomi melalui pengurangan beban penyakit. Walau bagaimanapun, kemajuan sedemikian telah dikaitkan dengan cabaran, termasuk perpindahan pekerjaan, kebimbangan privasi data dan perbahasan etika mengenai akses kepada rawatan yang diperibadikan.

Konteks reka bentuk antibodi generatif

Antibodi ialah protein pelindung yang dicipta oleh sistem imun kita yang menghapuskan bahan berbahaya dengan mengikatnya. Antibodi kerap digunakan dalam aplikasi terapeutik kerana ciri uniknya, termasuk tindak balas imunogenik yang berkurangan dan kekhususan yang dipertingkatkan untuk menyasarkan antigen. Fasa awal dalam membangunkan ubat antibodi melibatkan pengenalpastian molekul utama. 

Molekul ini biasanya ditemui dengan menyaring perpustakaan yang luas dari varian antibodi yang pelbagai terhadap antigen sasaran tertentu, yang boleh memakan masa. Perkembangan molekul seterusnya juga merupakan proses yang panjang. Oleh itu, adalah penting untuk mencipta kaedah yang lebih cepat untuk pembangunan ubat antibodi.

Absci Corp, sebuah syarikat yang berpangkalan di New York dan Washington, membuat kejayaan pada tahun 2023 apabila mereka menggunakan model AI generatif untuk mereka bentuk antibodi baru yang mengikat lebih rapat kepada reseptor tertentu, HER2, berbanding antibodi terapeutik tradisional. Menariknya, projek ini bermula dengan penyingkiran semua data antibodi sedia ada, menghalang AI daripada hanya menduplikasi antibodi berkesan yang diketahui. 

Antibodi yang direka oleh sistem AI Absci adalah tersendiri, tanpa rakan sejawatan yang diketahui, menekankan kebaharuan mereka. Antibodi yang direka oleh AI ini juga mendapat markah tinggi dalam "kesemulajadian", mencadangkan kemudahan pembangunan dan potensi untuk mendorong tindak balas imun yang teguh. Penggunaan perintis AI untuk mereka bentuk antibodi yang berfungsi dengan baik atau lebih baik daripada ciptaan badan kita mungkin mengurangkan masa dan perbelanjaan pembangunan antibodi terapeutik secara drastik.

Kesan yang mengganggu

Reka bentuk antibodi generatif menjanjikan masa depan perubatan, terutamanya untuk rawatan yang diperibadikan. Memandangkan tindak balas imun setiap orang boleh berbeza-beza dengan ketara, mencipta rawatan yang ditempah khas yang disesuaikan dengan ciri imun khusus individu menjadi mungkin dengan teknologi ini. Sebagai contoh, penyelidik boleh mereka bentuk antibodi tertentu yang mengikat sel-sel kanser unik dalam pesakit, menyediakan pelan rawatan yang sangat individu. 

Pembangunan ubat tradisional adalah proses yang mahal, memakan masa dengan kadar kegagalan yang tinggi. AI Generatif boleh mempercepatkan proses dengan mengenal pasti calon antibodi yang berpotensi dengan cepat, mengurangkan kos secara mendadak dan berpotensi meningkatkan kadar kejayaan. Selain itu, antibodi yang direka bentuk AI boleh diubah suai dan disesuaikan dengan lebih pantas sebagai tindak balas kepada sebarang rintangan yang dihasilkan oleh patogen sasaran. Ketangkasan ini penting dalam penyakit yang berkembang pesat, seperti yang disaksikan semasa pandemik COVID-19.

Bagi kerajaan, menerima AI generatif dalam reka bentuk antibodi boleh memberi kesan kepada kesihatan awam. Ia bukan sahaja dapat mempercepatkan tindak balas terhadap krisis kesihatan, tetapi ia juga boleh menjadikan penjagaan kesihatan lebih mudah diakses. Secara tradisinya, banyak ubat baru adalah sangat mahal kerana kos pembangunan yang tinggi dan keperluan syarikat farmaseutikal untuk mendapatkan balik pelaburan mereka. Walau bagaimanapun, jika AI dapat mengurangkan kos ini dan mempercepatkan garis masa pembangunan ubat, penjimatan boleh disalurkan kepada pesakit, menjadikan rawatan baru lebih berpatutan. Lebih-lebih lagi, bertindak balas dengan pantas kepada ancaman kesihatan yang baru muncul boleh mengurangkan kesan sosialnya dengan ketara, meningkatkan keselamatan negara.

Implikasi reka bentuk antibodi generatif

Implikasi yang lebih luas daripada reka bentuk antibodi generatif mungkin termasuk: 

• Individu yang mendapat akses kepada rawatan perubatan yang diperibadikan yang menghasilkan hasil penjagaan kesihatan yang lebih baik dan jangka hayat.
• Penyedia insurans kesihatan menurunkan kadar premium disebabkan oleh rawatan yang lebih kos efektif dan hasil kesihatan yang lebih baik.
• Pengurangan beban penyakit masyarakat yang membawa kepada peningkatan produktiviti dan pertumbuhan ekonomi.
• Penjanaan pekerjaan dan profesion baharu tertumpu pada persimpangan AI, biologi dan perubatan, menyumbang kepada pasaran pekerjaan yang pelbagai.
• Kerajaan lebih bersedia untuk bertindak balas terhadap ancaman biologi atau wabak yang membawa kepada peningkatan keselamatan negara dan daya tahan masyarakat.
• Syarikat farmaseutikal beralih ke arah amalan penyelidikan yang lebih mampan dan cekap disebabkan penurunan dalam ujian haiwan dan penggunaan sumber.
• Universiti dan institusi pendidikan menyesuaikan kurikulum untuk memasukkan AI dan reka bentuk antibodi, memupuk generasi baharu saintis antara disiplin.
• Risiko yang berkaitan dengan privasi dan keselamatan data kerana lebih banyak data kesihatan dan genetik diperlukan untuk reka bentuk antibodi yang diperibadikan.
• Implikasi politik dan etika mengelilingi akses kepada rawatan diperibadikan yang membawa kepada perdebatan tentang ekuiti dan keadilan penjagaan kesihatan.

Soalan yang perlu dipertimbangkan

• Jika anda bekerja dalam penjagaan kesihatan, bagaimana lagi reka bentuk antibodi generatif boleh meningkatkan hasil pesakit?
• Bagaimanakah kerajaan dan penyelidik boleh bekerjasama untuk meningkatkan faedah teknologi ini?