Obat Rancangan AI Sedang Menuju Persetujuan dengan Kecepatan yang Mengesankan

Obat Rancangan AI Sedang Menuju Persetujuan dengan Kecepatan yang Mengesankan

Stempel Waktu: 18 Maret 2024 4
Obat Rancangan AI Bergerak Menuju Persetujuan dengan Klip yang Mengesankan PlatoBlockchain Data Intelligence. Pencarian Vertikal. Ai.

Untuk pertama kalinya, obat rancangan AI sedang menjalani uji klinis tahap kedua. Baru-baru ini, tim di balik obat tersebut menerbitkan sebuah makalah yang menguraikan bagaimana mereka mengembangkannya begitu cepat.

Dibuat oleh Pengobatan Insilico, sebuah perusahaan bioteknologi yang berbasis di New York dan Hong Kong, kandidat obat tersebut menargetkan fibrosis paru idiopatik, penyakit mematikan yang menyebabkan paru-paru mengeras dan menimbulkan bekas luka seiring berjalannya waktu. Kerusakannya tidak dapat diperbaiki, sehingga semakin sulit bernapas. Penyakit ini belum diketahui pemicunya. Para ilmuwan telah berjuang untuk menemukan protein atau molekul yang mungkin menjadi penyebab penyakit ini sebagai target pengobatan.

Bagi ahli kimia obat, mengembangkan obat untuk penyakit ini adalah mimpi buruk. Bagi Dr. Alex Zhavoronkov, pendiri dan CEO Insilico Medicine, tantangan ini mewakili bukti konsep potensial yang dapat mengubah proses penemuan obat menggunakan AI—dan memberikan harapan bagi jutaan orang yang berjuang melawan penyakit mematikan ini.

Obat tersebut, yang dijuluki ISM018_055, telah ditanamkan AI di seluruh proses pengembangannya. Dengan Farmasi.AI, platform desain obat perusahaan, tim menggunakan berbagai metode AI untuk menemukan target potensial penyakit tersebut dan kemudian menghasilkan kandidat obat yang menjanjikan.

ISM018_055 menonjol karena kemampuannya mengurangi jaringan parut pada sel dan model hewan. Tahun lalu, obat tersebut menyelesaikan uji klinis Tahap I pada 126 sukarelawan sehat di Selandia Baru dan Tiongkok untuk menguji keamanannya dan lulus dengan gemilang. Tim sekarang sudah melakukannya menggambarkan seluruh platform mereka dan merilis data mereka Bioteknologi Alam.

Garis waktu penemuan obat, mulai dari menemukan target hingga penyelesaian uji klinis Tahap I, adalah sekitar tujuh tahun. Dengan AI, Insilico menyelesaikan langkah-langkah ini dalam waktu sekitar setengahnya.

“Sejak awal saya melihat potensi penggunaan AI untuk mempercepat dan meningkatkan proses penemuan obat dari ujung ke ujung,” kata Zhavoronkov Hub Singularity. Konsep ini awalnya mendapat skeptisisme dari komunitas penemuan obat. Dengan ISM018_055, tim ini menempatkan platform AI mereka “untuk pengujian akhir—menemukan target baru, merancang molekul baru dari awal untuk menghambat target tersebut, mengujinya, dan membawanya ke uji klinis dengan pasien.”

Obat yang dirancang dengan AI harus mendaki gunung sebelum mencapai toko obat. Untuk saat ini, obat ini hanya terbukti aman pada sukarelawan yang sehat. Perusahaan diluncurkan Uji klinis fase II musim panas lalu, yang akan menyelidiki lebih lanjut keamanan obat tersebut dan mulai menguji kemanjurannya pada orang yang mengidap penyakit tersebut.

“Banyak perusahaan sedang mengerjakan AI untuk meningkatkan berbagai langkah dalam penemuan obat,” tersebut Dr Michael Levitt, seorang peraih Nobel bidang kimia, yang tidak terlibat dalam pekerjaan ini. “Insilico…tidak hanya mengidentifikasi target baru, namun juga mempercepat seluruh proses penemuan obat awal, dan mereka cukup berhasil memvalidasi metode AI mereka.”

Pekerjaan ini sangat “menarik bagi saya,” katanya.

Permainan Panjang

Tahap pertama penemuan narkoba mirip dengan perjudian berisiko tinggi.

Para ilmuwan memilih target di dalam tubuh yang kemungkinan besar menyebabkan penyakit dan kemudian dengan susah payah merancang bahan kimia untuk mengganggu target tersebut. Para kandidat kemudian diperiksa untuk mengetahui segudang properti yang disukai. Misalnya, apakah obat ini dapat diserap sebagai pil atau dengan inhaler, bukan sebagai suntikan? Bisakah obat mencapai target pada tingkat yang cukup tinggi untuk memblokir jaringan parut? Bisakah dengan mudah dipecah dan dihilangkan oleh ginjal? Pada akhirnya, apakah ini aman?

Keseluruhan proses validasi, mulai dari penemuan hingga persetujuan, dapat memakan waktu lebih dari satu dekade dan miliaran dolar. Sering kali, pertaruhan itu tidak membuahkan hasil. Dengan kasar 90 persen kandidat obat yang awalnya menjanjikan gagal dalam uji klinis. Bahkan lebih banyak kandidat yang tidak mencapai sejauh itu.

Tahap pertama—menemukan target obat potensial—sangat penting. Namun proses ini sangat sulit terutama untuk penyakit yang tidak diketahui penyebabnya atau untuk masalah kesehatan yang kompleks seperti kanker dan gangguan terkait usia. Dengan AI, Zhavoronkov bertanya-tanya apakah perjalanan bisa dipercepat. Dalam dekade terakhir, tim tersebut membangun beberapa “ilmuwan AI” untuk membantu kolaborator manusia mereka.

Pertama, PandaOmics, menggunakan beberapa algoritme untuk membidik target potensial dalam kumpulan data besar—misalnya, peta genetik atau protein dan data dari uji klinis. Untuk fibrosis paru idiopatik, tim melatih alat tersebut berdasarkan data dari sampel jaringan pasien dengan penyakit tersebut dan menambahkan teks dari berbagai publikasi ilmiah online dan hibah di lapangan.

Dengan kata lain, PandaOmics berperilaku seperti seorang ilmuwan. Ia “membaca” dan menyintesis pengetahuan yang ada sebagai latar belakang dan menggabungkan data uji klinis untuk menghasilkan daftar target potensial penyakit ini dengan fokus pada hal-hal baru.

Protein bernama TNIK muncul sebagai kandidat terbaik. Meskipun sebelumnya tidak dikaitkan dengan fibrosis paru idiopatik, TNIK pernah dikaitkan dengan fibrosis paru idiopatik sebuah target dikaitkan dengan berbagai “tanda penuaan”—berbagai proses genetik dan molekuler yang terpecah dan terakumulasi seiring bertambahnya usia.

Dengan target potensial di tangan, mesin AI lainnya disebut Kimia42, menggunakan algoritma generatif untuk menemukan bahan kimia yang dapat menempel pada TNIK. AI jenis ini menghasilkan tanggapan teks dalam program populer seperti ChatGPT, tetapi juga dapat menghasilkan obat-obatan baru.

“AI generatif sebagai sebuah teknologi telah ada sejak tahun 2020, namun kini kita berada pada momen penting dalam kesadaran komersial luas dan pencapaian terobosan,” kata Zhavoronkov.

Dengan masukan ahli dari ahli kimia obat manusia, tim akhirnya menemukan kandidat obat mereka: ISM018_055. Obat tersebut aman dan efektif dalam mengurangi jaringan parut di paru-paru pada model hewan. Anehnya, hal ini juga melindungi kulit dan ginjal dari fibrosis, yang sering terjadi seiring bertambahnya usia.

Pada akhir tahun 2021, tim tersebut meluncurkan uji klinis di Australia untuk menguji keamanan obat tersebut. Negara lain segera menyusul di Selandia Baru dan Tiongkok. Hasil pada sukarelawan yang sehat cukup menjanjikan. Obat yang dirancang dengan AI ini mudah diserap oleh paru-paru ketika diminum sebagai pil dan kemudian dipecah dan dikeluarkan dari tubuh tanpa efek samping yang berarti.

Ini adalah bukti konsep penemuan obat berbasis AI. “Kami dapat menunjukkan tanpa keraguan bahwa metode menemukan dan mengembangkan pengobatan baru ini berhasil,” kata Zhavoronkov.

Pertama di Kelas

Obat yang dirancang oleh AI melanjutkan ke tahap uji klinis berikutnya, Tahap II, di AS dan Tiongkok musim panas terakhir. Obat ini sedang diuji pada orang dengan penyakit ini menggunakan uji klinis standar emas: acak, tersamar ganda, dan dengan plasebo.

“Banyak orang mengatakan mereka menggunakan AI untuk penemuan obat,” tersebut Dr Alán Aspuru-Guzik di Universitas Toronto, yang tidak terlibat dalam studi baru ini. “Sepengetahuan saya, ini adalah obat pertama yang dihasilkan oleh AI dalam uji klinis tahap II. Sebuah tonggak sejarah nyata bagi komunitas dan Insilico.”

Keberhasilan obat ini masih belum pasti. Kandidat obat seringkali gagal selama uji klinis. Namun jika berhasil, potensi jangkauannya bisa lebih luas. Fibrosis mudah terjadi di banyak organ seiring bertambahnya usia, yang pada akhirnya menghentikan fungsi normal organ.

“Kami ingin mengidentifikasi target yang sangat berdampak pada penyakit dan penuaan, dan fibrosis…adalah ciri utama penuaan,” kata Zhavoronkov. Platform AI menemukan salah satu “target tujuan ganda terkait anti-fibrosis dan penuaan” yang paling menjanjikan, yang tidak hanya menyelamatkan nyawa penderita fibrosis paru idiopatik tetapi juga berpotensi memperlambat penuaan bagi kita semua.

Bagi Dr. Christoph Kuppe di RWTH Aachen yang tidak terlibat dalam penelitian ini, penelitian ini merupakan “penanda” yang dapat mengubah arah penemuan obat.

Dengan ISM018_055 yang saat ini menjalani uji coba Tahap II, Zhavoronkov membayangkan masa depan di mana AI dan ilmuwan berkolaborasi untuk mempercepat pengobatan baru. “Kami berharap [pekerjaan] ini akan meningkatkan kepercayaan diri, dan lebih banyak kemitraan, dan berfungsi untuk meyakinkan orang-orang yang masih skeptis terhadap manfaat penemuan obat berbasis AI,” katanya.

Kredit Gambar: Insilico

Stempel Waktu:

Lebih dari Hub Singularity