Tehisintellektiga loodud ravim liigub muljetavaldava klipiga heakskiidu poole

Esimest korda on tehisintellekti loodud ravim kliiniliste uuringute teises faasis. Hiljuti avaldas ravimi töörühm paberi, milles kirjeldati, kuidas nad seda nii kiiresti arendasid.

Valmistatud Insilico meditsiin, New Yorgis ja Hongkongis asuv biotehnoloogiaettevõte, on ravimikandidaat suunatud idiopaatilisele kopsufibroosile, surmavale haigusele, mis põhjustab aja jooksul kopsude kõvenemist ja armistumist. Kahjustused on pöördumatud, mistõttu on hingamine üha raskem. Haigusel pole teadaolevaid käivitajaid. Teadlased on püüdnud leida valke või molekule, mis võivad olla haiguse taga kui võimalikud ravi sihtmärgid.

Meditsiinikeemikute jaoks on haiguse ravi väljatöötamine õudusunenägu. Insilico Medicine'i asutaja ja tegevjuhi dr Alex Zhavoronkovi jaoks kujutab väljakutse endast potentsiaalset tõestust kontseptsioonist, mis võib muuta AI abil ravimite avastamise protsessi ja anda lootust miljonitele inimestele, kes võitlevad surmava haigusega.

Ravimit, mille nimi on ISM018_055, oli AI infundeeritud kogu selle arendusprotsessi jooksul. Koos Pharma.AI, ettevõtte ravimite väljatöötamise platvormi, kasutas meeskond mitut tehisintellekti meetodit, et leida haigusele potentsiaalne sihtmärk ja seejärel genereeris paljutõotavad ravimikandidaadid.

ISM018_055 paistis silma oma võimega vähendada armistumist rakkudes ja loommudelites. Eelmisel aastal lõpetas ravim Uus-Meremaal ja Hiinas 126 terve vabatahtlikuga I faasi kliinilise uuringu, et testida selle ohutust, ja see läbis suurepäraselt. Meeskonnal on nüüd kirjeldas kogu oma platvormi ja avaldas oma andmed Looduse biotehnoloogia.

Ravimite avastamise ajakava alates sihtmärgi leidmisest kuni I faasi kliiniliste uuringute lõpetamiseni on umbes seitse aastat. Tehisintellektiga lõpetas Insilico need sammud ligikaudu poole selle ajaga.

"Nägin varakult potentsiaali kasutada tehisintellekti, et kiirendada ja parandada ravimite avastamise protsessi otsast lõpuni," rääkis Žavoronkov. Singulaarsuse keskus. Ravimite avastamise kogukond suhtus sellesse kontseptsiooni algselt skeptiliselt. ISM018_055 abil paneb meeskond oma tehisintellekti platvormi "ülima proovile – avastage uudne sihtmärk, kavandage uus molekul selle sihtmärgi pärssimiseks nullist, testige seda ja viige see patsientidega kliinilistesse uuringutesse."

Tehisintellekti loodud ravimil on enne apteeki jõudmist mägesid ronida. Praegu on see ohutu ainult tervetel vabatahtlikel. Ettevõte käivitas II faasi kliinilised uuringud eelmisel suvel, mis uurib täiendavalt ravimi ohutust ja hakkab testima selle efektiivsust seda haigust põdevatel inimestel.

"Paljud ettevõtted töötavad AI kallal, et parandada ravimite avastamise erinevaid samme," ütles Dr Michael Levitt, Nobeli keemiapreemia laureaat, kes selle tööga ei osalenud. "Insilico … mitte ainult ei tuvastanud uudset sihtmärki, vaid kiirendas ka kogu varajast ravimite avastamise protsessi ja nad on oma AI-meetodid üsna edukalt kinnitanud."

Töö on minu jaoks nii põnev, ütles ta.

Pikk mäng

Narkootikumide avastamise esimesed etapid sarnanevad veidi kõrgete panustega hasartmängudega.

Teadlased valivad kehas sihtmärgi, mis tõenäoliselt põhjustab haigust, ja kavandavad seejärel hoolikalt kemikaale, mis sihtmärki segavad. Seejärel kontrollitakse kandidaate arvukate eelistatud omaduste osas. Kas seda saab näiteks imenduda pillina või inhalaatoriga, mitte süstiga? Kas ravim võib jõuda sihtmärgini piisavalt kõrgel tasemel, et blokeerida armistumist? Kas seda saab kergesti lagundada ja neerude kaudu elimineerida? Lõppkokkuvõttes, kas see on ohutu?

Kogu valideerimisprotsess alates avastamisest kuni kinnitamiseni võib kesta rohkem kui kümme aastat ja miljardeid dollareid. Enamasti hasart ei tasu end ära. Ligikaudu 90 protsenti algselt paljutõotavatest ravimikandidaatidest ei õnnestu kliinilistes uuringutes. Isegi rohkem kandidaate ei jõua nii kaugele.

Esimene etapp – potentsiaalse ravimi sihtmärgi leidmine – on hädavajalik. Kuid protsess on eriti raske teadaoleva põhjuseta haiguste või keeruliste terviseprobleemide, nagu vähk ja vanusega seotud häired, puhul. AI puhul mõtles Žavoronkov, kas on võimalik teekonda kiirendada. Viimase kümnendi jooksul on meeskond ehitanud mitu AI-teadlast, et aidata oma kaastöötajaid.

Esimene, PandaOmics, kasutab suurtes andmekogumites potentsiaalsete sihtmärkide nullimiseks mitut algoritmi – näiteks geneetilised või valgukaardid ja kliiniliste uuringute andmed. Idiopaatilise kopsufibroosi puhul koolitas töörühm seda tööriista selle haigusega patsientide koeproovide andmete põhjal ning lisas teksti valdkonna veebipõhistest teaduspublikatsioonidest ja stipendiumidest.

Teisisõnu, PandaOmics käitus nagu teadlane. See "luges" ja sünteesis olemasolevaid teadmisi taustana ning hõlmas kliiniliste uuringute andmeid, et koostada haiguse potentsiaalsete sihtmärkide loend, keskendudes uudsusele.

Parimaks kandidaadiks osutus valk nimega TNIK. Kuigi TNIK ei olnud varem idiopaatilise kopsufibroosiga seotud, oli see olnud sihtmärk seostatakse mitmete "vananemise tunnustega" - lugematute lagunenud geneetiliste ja molekulaarsete protsessidega, mis kogunevad vananedes.

Kui potentsiaalne sihtmärk käes, siis teine ​​AI mootor, nn Keemia 42, kasutas generatiivseid algoritme, et leida kemikaale, mis võiksid TNIK-i külge haakida. Seda tüüpi AI genereerib teksti vastuseid populaarsetes programmides, nagu ChatGPT, kuid see võib ka unistada uusi ravimeid.

"Generatiivne tehisintellekt kui tehnoloogia on olnud kasutusel alates 2020. aastast, kuid nüüd oleme nii laiaulatusliku kaubandusliku teadlikkuse kui ka läbimurdeliste saavutuste pöördelises hetkes," ütles Žavoronkov.

Inimravimike keemikute ekspertide panusega leidis meeskond lõpuks oma ravimikandidaadi: ISM018_055. Ravim oli loommudelitel ohutu ja efektiivne kopsude armistumise vähendamisel. Üllataval kombel kaitses see nahka ja neere ka vananemise ajal sageli esineva fibroosi eest.

2021. aasta lõpus käivitas meeskond Austraalias kliinilise uuringu, milles testiti ravimi ohutust. Teised järgnesid peagi Uus-Meremaal ja Hiinas. Tervete vabatahtlike tulemused olid paljulubavad. Tehisintellekti loodud ravim imendus pillina võtmisel kopsudesse kergesti ning seejärel lagunes ja eritus organismist ilma märkimisväärsete kõrvalmõjudeta.

See on AI-põhise ravimite avastamise kontseptsiooni tõend. "Me suudame kahtlemata näidata, et see meetod uute ravimeetodite leidmiseks ja arendamiseks töötab," ütles Žavoronkov.

Esimene klassis

AI loodud ravim liikus edasi kliiniliste uuringute järgmisse etappi, II etapp, nii USA-s kui Hiinas eelmisel suvel. Ravimit testitakse seda haigust põdevatel inimestel, kasutades kliiniliste uuringute kuldstandardit: randomiseeritud, topeltpime ja platseeboga.

"Paljud inimesed ütlevad, et teevad tehisintellekti ravimite avastamiseks," ütles Dr Alán Aspuru-Guzik Toronto ülikoolist, kes ei osalenud uues uuringus. "Minu teada on see esimene AI-ga loodud ravim II etapi kliinilistes uuringutes. Tõeline verstapost kogukonna ja Insilico jaoks.

Ravimi edu pole ikka veel kindel. Ravimikandidaadid ebaõnnestuvad sageli kliiniliste uuringute käigus. Kuid kui see õnnestub, võib sellel olla laiem haare. Fibroos tekib vananedes kergesti mitmes elundis, mis lõpuks seiskub normaalse elundi funktsiooni.

"Tahtsime tuvastada sihtmärgi, mis on väga seotud nii haiguste kui ka vananemisega, ja fibroos … on vananemise peamine tunnus, " ütles Žavoronkov. Tehisintellekti platvorm leidis ühe kõige lootustandvama "fibroosivastase ja vananemisega seotud kaheotstarbelise eesmärgi", mis ei pruugi päästa mitte ainult idiopaatilise kopsufibroosiga inimeste elusid, vaid võib ka aeglustada meie kõigi vananemist.

Dr Christoph Kuppe jaoks RWTH Aachenis, kes ei osalenud töös, on uuring "maamärk", mis võib ravimite avastamise trajektoori ümber kujundada.

Kuna ISM018_055 on praegu II faasi katsetustes, näeb Zhavoronkov ette tulevikku, kus tehisintellekt ja teadlased teevad koostööd, et kiirendada uusi ravimeetodeid. "Loodame, et see [töö] suurendab usaldust ja partnerlussuhteid ning veenab kõiki järelejäänud skeptikuid tehisintellekti juhitud ravimite avastamise väärtuses," ütles ta.

Pildi krediit: Insilico

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://singularityhub.com/2024/03/18/an-ai-designed-drug-is-moving-toward-approval-at-an-impressive-clip/