Ugunduzi wa dawa wa kwanza wa AI: Je, roboti zinaweza kusaidia wanasayansi kugundua dawa mpya za maduka ya dawa?

• mwandishi:
• mwandishi jina

  Mtazamo wa Quantumrun
• Agosti 22, 2022

Muhtasari wa maarifa

Gharama kubwa na viwango vya kutofaulu katika ukuzaji wa dawa za jadi vinasukuma kampuni za dawa kuwekeza katika teknolojia za akili bandia (AI) ili kuongeza ufanisi wa utafiti na kupunguza gharama. AI inabadilisha tasnia kwa kutambua kwa haraka shabaha mpya za dawa na kuwezesha matibabu ya kibinafsi. Mabadiliko haya kuelekea AI yanaunda upya mandhari ya dawa, kutoka kubadilisha mahitaji ya kazi kwa wanakemia hadi kuibua mijadala kuhusu haki miliki za AI.

Muktadha wa ugunduzi wa dawa wa kwanza wa AI

Mradi wa kawaida wa ukuzaji wa dawa unagharimu dola bilioni 2.6. Shinikizo ni kubwa kwa wanasayansi, kwani matibabu 9 kati ya 10 hayafikii idhini ya udhibiti. Kama matokeo, kampuni za dawa zinawekeza kwa nguvu katika majukwaa ya AI katika miaka ya 2020 ili kuongeza ufanisi wa utafiti wakati wa kupunguza gharama. 

Teknolojia tofauti za AI hutumiwa katika ugunduzi wa dawa, ikijumuisha kujifunza kwa mashine (ML), usindikaji wa lugha asilia (NLP), na maono ya kompyuta. ML huchanganua data kutoka vyanzo mbalimbali, ikiwa ni pamoja na fasihi ya kisayansi, majaribio ya kimatibabu na rekodi za wagonjwa. Maelezo haya yanaweza kutumiwa kutambua mifumo ambayo inaweza kupendekeza shabaha mpya za dawa au kusababisha uundaji wa matibabu bora zaidi. NLP, muundo wa ubashiri unaotegemea lugha, hutumika kuchimba data kutoka kwa fasihi ya kisayansi, ambayo inaweza kuangazia njia mpya ambazo dawa zilizopo zinaweza kutengenezwa. Hatimaye, maono ya kompyuta huchambua picha za seli na tishu, ambazo zinaweza kutambua mabadiliko yanayohusiana na magonjwa.

Mfano wa kampuni ya dawa inayotumia AI kutengeneza dawa mpya ni Pfizer, ambayo hutumia IBM Watson, mfumo wa ML ambao unaweza kutafiti kwa kina dawa za kinga-oncology. Wakati huo huo, Sanofi yenye makao yake Ufaransa imeshirikiana na kampuni ya Exscientia ya Uingereza kuunda jukwaa la AI kutafuta matibabu ya magonjwa ya kimetaboliki. Kampuni tanzu ya Roche ya Uswizi Genentech inatumia mfumo wa AI kutoka kwa Huduma ya Afya ya GNS yenye makao yake Marekani kuongoza utafutaji wa matibabu ya saratani. Nchini Uchina, kampuni ya kibayoteki iliyoanzisha Meta Pharmaceuticals ilipata ufadhili wa mbegu wa USD $15-milioni ili kuendeleza matibabu ya magonjwa ya autoimmune kwa kutumia AI. Kampuni hiyo ililetwa na kampuni nyingine ya ugunduzi wa dawa iliyosaidiwa na AI, Xtalpi.

Athari ya usumbufu

Labda utumiaji wa vitendo zaidi wa ugunduzi wa dawa wa kwanza wa AI ulikuwa uundaji wa dawa ya kwanza ya matibabu ya COVID-19, dawa ya kuzuia virusi inayoitwa Remdesivir. Dawa hiyo hapo awali ilitambuliwa kama tiba inayowezekana ya virusi na watafiti katika Sayansi ya Gileadi, kampuni ya bioteknolojia huko California, kwa kutumia AI. Kampuni ilitumia algorithm kuchambua data kutoka kwa hifadhidata ya GenBank, ambayo ina habari juu ya mlolongo wote wa DNA unaopatikana kwa umma.

Kanuni hii ilibainisha watahiniwa wawili wanaowezekana, ambao Sayansi ya Gileadi ilikusanya na kuwapima dhidi ya virusi vya COVID-19 kwenye sahani ya maabara. Wagombea wote wawili walipatikana kuwa na ufanisi dhidi ya virusi. Mmoja wa watahiniwa hawa alichaguliwa kwa maendeleo zaidi na majaribio kwa wanyama na wanadamu. Remdesivir hatimaye ilipatikana kuwa salama na yenye ufanisi, na iliidhinishwa kutumiwa na Mamlaka ya Chakula na Dawa ya Marekani (FDA).

Tangu wakati huo, makampuni na mashirika yameshirikiana kutafuta matibabu zaidi ya COVID-19 kwa kutumia mifumo ya AI. Mnamo 2021, kampuni 10 ziliungana ili kuunda IMPECCABLE (Integrated Modeling PipelineE for COVID Cure by Assessing Better Leads). Mashirika haya ni pamoja na Chuo Kikuu cha Rutgers, Chuo Kikuu cha London, Idara ya Nishati ya Marekani, Kituo cha Kompyuta cha Leibniz, na Shirika la NVIDIA.

Mradi huu ni bomba la kuiga la AI ambalo linaahidi kufuatilia kwa haraka uchunguzi wa watarajiwa wa dawa za COVID-19 mara 50,000 zaidi ya mbinu za sasa. IMPECCABLE huchanganya uchakataji wa data mbalimbali, uundaji na uigaji unaotegemea fizikia, na teknolojia za ML ili kuunda AI inayotumia ruwaza katika data kuunda miundo ya kubashiri. Tofauti na njia ya kawaida, ambapo wanasayansi wanapaswa kufikiria kwa makini na kuendeleza molekuli kulingana na ujuzi wao, bomba hili huruhusu watafiti kuchunguza kiotomati idadi kubwa ya kemikali, na kuongeza kwa kasi uwezekano wa kupata mgombea anayetarajiwa.

Athari za ugunduzi wa dawa wa kwanza wa AI

Athari pana za kupitishwa kwa tasnia ya mbinu za ugunduzi wa dawa za kwanza za AI zinaweza kujumuisha: 

• Majukwaa ya AI yakichukua kazi zinazoshughulikiwa jadi na wanakemia wa kazi ya mapema, na kuwalazimu wataalamu hawa kupata ujuzi mpya au kubadilisha njia za kazi.
• Makampuni makubwa ya dawa yanayoajiri wanasayansi wa roboti kwa kutafuta data nyingi za kinasaba, magonjwa, na matibabu, kuharakisha maendeleo ya tiba.
• Kuongezeka kwa ushirikiano kati ya kampuni zinazoanzisha teknolojia ya kibayoteki na kampuni zilizoanzishwa za maduka ya dawa kwa ajili ya ugunduzi wa dawa zinazosaidiwa na AI, na hivyo kuvutia uwekezaji zaidi kutoka kwa taasisi za afya.
• Uwezeshaji wa matibabu yaliyolengwa kwa watu binafsi walio na sifa za kipekee za kibayolojia, hasa wale walio na matatizo yasiyo ya kawaida ya kinga ya mwili.
• Mijadala iliyoimarishwa ya udhibiti juu ya haki miliki za AI katika uvumbuzi wa dawa na uwajibikaji kwa makosa yanayohusiana na AI katika sekta ya dawa.
• Sekta ya huduma ya afya inakabiliwa na punguzo kubwa la gharama katika ukuzaji wa dawa, na hivyo kuruhusu bei nafuu za dawa kwa watumiaji.
• Mienendo ya ajira katika sekta ya dawa inabadilika, kwa kutilia mkazo sayansi ya data na utaalam wa AI juu ya maarifa ya jadi ya dawa.
• Uwezekano wa kuboreshwa kwa matokeo ya afya duniani kutokana na michakato ya haraka na bora ya ugunduzi wa dawa, hasa katika nchi zinazoendelea.
• Serikali ikiwezekana kutunga sera za kuhakikisha upatikanaji sawa wa dawa zilizogunduliwa na AI, kuzuia ukiritimba na kukuza manufaa mapana ya afya.
• Athari za kimazingira hupungua kwani ugunduzi wa dawa unaoendeshwa na AI hupunguza hitaji la majaribio na majaribio ya kimaabara yanayotumia rasilimali nyingi.

Maswali ya kuzingatia

• Je, unafikiri ugunduzi wa dawa wa kwanza wa AI utabadilisha huduma ya afya ni nini?
• Je, serikali zinaweza kufanya nini ili kudhibiti maendeleo ya dawa za AI-kwanza, hasa bei na ufikiaji?