L-ewwel skoperta tad-droga bl-AI: Jistgħu r-robots jgħinu lix-xjenzati jiskopru mediċini farmaċewtiċi ġodda?

• awtur:
• isem awtur

  Quantumrun Foresight
• Awissu 22, 2022

Sommarju tal-għarfien

Spejjeż għoljin u rati ta 'falliment fl-iżvilupp tad-droga tradizzjonali qed jimbuttaw lill-kumpaniji farmaċewtiċi biex jinvestu f'teknoloġiji ta' intelliġenza artifiċjali (AI) biex jagħtu spinta lill-effiċjenza tar-riċerka u jnaqqsu l-ispejjeż. L-IA qed tittrasforma l-industrija billi tidentifika malajr miri ġodda tad-droga u tippermetti trattamenti personalizzati. Din il-bidla lejn l-AI qed tfassal mill-ġdid ix-xenarju farmaċewtiku, minn tibdil fil-ħtiġijiet tax-xogħol għall-kimiċi għal dibattiti li jqanqlu dwar id-drittijiet tal-proprjetà intellettwali tal-IA.

Il-kuntest ta' l-iskoperta tad-droga AI-ewwel

Il-proġett tipiku ta 'żvilupp tad-droga jiswa USD $2.6 biljun. Il-pressjoni hija għolja għax-xjenzati, peress li 9 minn kull 10 terapiji kandidati ma jilħqux approvazzjonijiet regolatorji. Bħala riżultat, il-kumpaniji farmaċewtiċi qed jinvestu b'mod aggressiv fi pjattaformi AI matul is-snin 2020 biex iżidu l-effikaċja tar-riċerka filwaqt li jnaqqsu l-ispejjeż. 

Teknoloġiji AI differenti jintużaw fl-iskoperta tad-droga, inkluż it-tagħlim tal-magni (ML), l-ipproċessar tal-lingwa naturali (NLP), u l-viżjoni bil-kompjuter. ML janalizza data minn sorsi varji, inkluż letteratura xjentifika, provi kliniċi, u rekords tal-pazjenti. Din l-informazzjoni mbagħad tista' tintuża biex jiġu identifikati mudelli li jistgħu jissuġġerixxu miri ġodda ta' mediċini jew iwasslu għall-iżvilupp ta' trattamenti aktar effettivi. NLP, mudell ta 'tbassir ibbażat fuq il-lingwa, huwa utilizzat biex minjiera dejta mil-letteratura xjentifika, li tista' tenfasizza modi ġodda li jistgħu jiġu żviluppati mediċini eżistenti. Fl-aħħarnett, il-viżjoni bil-kompjuter tanalizza immaġini ta 'ċelluli u tessuti, li jistgħu jidentifikaw bidliet assoċjati mal-mard.

Eżempju ta’ kumpanija farmaċewtika li tuża l-AI biex tiżviluppa mediċini ġodda hija Pfizer, li tutilizza IBM Watson, sistema ML li tista’ tirriċerka b’mod estensiv mediċini immuno-onkoloġija. Sadanittant, Sanofi ibbażata fi Franza ssieħbet mal-istartjar tar-Renju Unit Exscientia biex toħloq pjattaforma AI biex tfittex terapiji tal-mard metaboliku. Is-sussidjarja tal-kumpanija Żvizzera Roche Genentech qed tuża sistema AI minn GNS Healthcare ibbażata fl-Istati Uniti biex tmexxi t-tfittxija għal trattamenti tal-kanċer. Fiċ-Ċina, l-istartjar tal-bijoteknoloġija Meta Pharmaceuticals assigurat finanzjament taż-żerriegħa ta 'USD $ 15-il miljun biex tiżviluppa trattamenti ta' mard awtoimmuni bl-użu tal-AI. Il-kumpanija ġiet inkubata minn kumpanija oħra ta’ skoperta ta’ drogi assistita mill-AI, Xtalpi.

Impatt li jfixkel

Forsi l-aktar applikazzjoni prattika tal-iskoperta tal-ewwel mediċina bl-AI kienet l-iżvilupp tal-ewwel mediċina terapewtika għal COVID-19, medikazzjoni antivirali msejħa Remdesivir. Il-mediċina kienet inizjalment identifikata bħala trattament possibbli għall-virus minn riċerkaturi f'Gilead Sciences, kumpanija tal-bijoteknoloġija f'Kalifornja, bl-użu tal-AI. Il-kumpanija użat algoritmu biex tanalizza data mid-database GenBank, li fiha informazzjoni dwar is-sekwenzi kollha tad-DNA disponibbli pubblikament.

Dan l-algoritmu identifika żewġ kandidati possibbli, li Gilead Sciences sintetizza u ttestja kontra l-virus COVID-19 f'dixx tal-laboratorju. Iż-żewġ kandidati nstabu li huma effettivi kontra l-virus. Wieħed minn dawn il-kandidati mbagħad intgħażel għal aktar żvilupp u ttestjar fl-annimali u l-bnedmin. Remdesivir finalment instab li huwa sigur u effettiv, u ġie approvat għall-użu mill-Food and Drug Administration (FDA) tal-Istati Uniti.

Minn dakinhar, kumpaniji u organizzazzjonijiet ikkollaboraw biex isibu aktar trattamenti COVID-19 bl-użu ta 'sistemi AI. Fl-2021, 10 kumpaniji ngħaqdu flimkien biex joħolqu IMPECCABLE (Integrated Modeling PipelinE for COVID Cure by Assessing Better Leads). Dawn l-organizzazzjonijiet jinkludu Rutgers University, University College London, id-Dipartiment tal-Enerġija tal-Istati Uniti, Leibniz Supercomputing Centre, u NVIDIA Corporation.

Il-proġett huwa pipeline ta’ simulazzjoni AI li jwiegħed li jħaffef l-iskrinjar ta’ kandidati potenzjali ta’ drogi COVID-19 50,000 darba aktar malajr mill-metodi attwali. IMPECCABLE jgħaqqad diversi ipproċessar tad-dejta, immudellar u simulazzjoni bbażati fuq il-fiżika, u teknoloġiji ML biex toħloq AI li tuża mudelli fid-dejta biex tibni mudelli ta 'tbassir. B'differenza mill-metodu tipiku, fejn ix-xjentisti għandhom jaħsbu bir-reqqa u jiżviluppaw molekuli bbażati fuq l-għarfien tagħhom, dan il-pipeline jippermetti lir-riċerkaturi biex jeżaminaw awtomatikament numri kbar ta 'kimiċi, u jżidu b'mod drammatiku l-probabbiltà li jsibu kandidat probabbli.

Implikazzjonijiet ta 'skoperta ta' droga AI-ewwel

Implikazzjonijiet usa' tal-adozzjoni mill-industrija ta' metodoloġiji ta' skoperta ta' drogi bl-IA jistgħu jinkludu: 

• Pjattaformi tal-IA li jassumu kompiti li tradizzjonalment jiġu ttrattati minn kimiċi tal-bidu tal-karriera, li jeħtieġu li dawn il-professjonisti jakkwistaw ħiliet ġodda jew ibiddlu l-mogħdijiet tal-karriera.
• Kumpaniji farmaċewtiċi kbar li jimpjegaw xjenzati robotiċi għall-għorik ta 'dejta estensiva ġenetika, tal-mard u tat-trattament, u jaċċelleraw l-iżvilupp tat-terapija.
• Żieda fis-sħubijiet bejn startups tal-bijoteknoloġija u ditti farmaċewtiċi stabbiliti għall-iskoperta ta’ drogi megħjuna mill-AI, li tattira aktar investiment minn entitajiet tal-kura tas-saħħa.
• Il-faċilitazzjoni ta' trattamenti mediċi mfassla apposta għal individwi b'karatteristiċi bijoloġiċi uniċi, speċjalment dawk b'disturbi awtoimmuni mhux komuni.
• Diskussjonijiet regolatorji intensifikati dwar id-drittijiet tal-proprjetà intellettwali tal-AI fl-iskoperti tad-droga u r-responsabbiltà għal żbalji relatati mal-AI fis-settur farmaċewtiku.
• L-industrija tal-kura tas-saħħa qed tesperjenza tnaqqis sinifikanti fl-ispejjeż fl-iżvilupp tad-droga, li tippermetti prezzijiet tal-mediċini aktar affordabbli għall-konsumaturi.
• Id-dinamika tal-impjiegi fis-settur farmaċewtiku qed tinbidel, b'enfasi fuq ix-xjenza tad-dejta u l-kompetenza tal-IA fuq l-għarfien farmaċewtiku tradizzjonali.
• Potenzjal għal riżultati globali mtejba tas-saħħa minħabba proċessi ta' skoperta ta' drogi aktar mgħaġġla u effiċjenti, partikolarment fil-pajjiżi li qed jiżviluppaw.
• Gvernijiet possibbilment jippromulgaw politiki biex jiżguraw aċċess ekwu għal mediċini skoperti mill-AI, jipprevjenu monopolji u jrawmu benefiċċji usa' għas-saħħa.
• L-impatti ambjentali jonqsu hekk kif l-iskoperta tad-droga mmexxija mill-AI tnaqqas il-ħtieġa għal esperimenti u provi tal-laboratorju li jużaw ħafna riżorsi.

Mistoqsijiet li għandek tikkunsidra

• Kif inkella taħseb li l-iskoperta tal-ewwel droga bl-AI se tbiddel il-kura tas-saħħa?
• X'jistgħu jagħmlu l-gvernijiet biex jirregolaw l-iżviluppi tad-droga li huma l-ewwel AI, partikolarment il-prezzijiet u l-aċċessibbiltà?