תרופה מעוצבת בינה מלאכותית נעה לקראת אישור בקליפ מרשים

לראשונה, תרופה שתוכננה בינה מלאכותית נמצאת בשלב השני של ניסויים קליניים. לאחרונה, הצוות שמאחורי התרופה פרסם מאמר המתאר כיצד הם פיתחו אותה כל כך מהר.

מיוצר ע"י אינסיליקו רפואה, חברת ביוטכנולוגיה שבסיסה בניו יורק ובהונג קונג, המועמדת לתרופה מכוונת לפיברוזיס ריאתי אידיופתי, מחלה קטלנית שגורמת לריאות להתקשות ולהצטלק לאורך זמן. הנזק הוא בלתי הפיך, מה שמקשה יותר ויותר על הנשימה. למחלה אין טריגרים ידועים. מדענים נאבקו למצוא חלבונים או מולקולות שעשויות לעמוד מאחורי המחלה כמטרות פוטנציאליות לטיפול.

עבור כימאים רפואיים, פיתוח תרופה למחלה הוא סיוט. עבור ד"ר אלכס ז'בורונקוב, מייסד ומנכ"ל Insilico Medicine, האתגר מהווה הוכחה פוטנציאלית לרעיון שיכול לשנות את תהליך גילוי התרופות באמצעות AI - ולספק תקווה למיליוני אנשים הנאבקים במחלה הקטלנית.

התרופה, שזכתה לכינוי ISM018_055, קיבלה AI במהלך כל תהליך הפיתוח שלה. עם Pharma.AI, פלטפורמת עיצוב התרופות של החברה, הצוות השתמש במספר שיטות AI כדי למצוא יעד פוטנציאלי למחלה ולאחר מכן יצר מועמדים מבטיחים לתרופות.

ISM018_055 בלט ביכולתו להפחית צלקות בתאים ובמודלים של בעלי חיים. בשנה שעברה, התרופה השלימה ניסוי קליני שלב I ב-126 מתנדבים בריאים בניו זילנד ובסין כדי לבדוק את בטיחותה ועברה בשיא ההצלחה. לצוות יש עכשיו תיאר את כל הפלטפורמה שלהם ושחררו את הנתונים שלהם ב טבע ביוטכנולוגיה.

ציר הזמן לגילוי תרופות, ממציאת יעד ועד להשלמת ניסויים קליניים שלב I, הוא בסביבות שבע שנים. עם AI, Insilico השלימה את השלבים האלה בערך במחצית מהזמן הזה.

"בשלב מוקדם ראיתי את הפוטנציאל להשתמש בבינה מלאכותית כדי להאיץ ולשפר את תהליך גילוי התרופות מקצה לקצה", אמר ז'בורונקוב רכזת הסינגולריות. הרעיון נתקל בתחילה בספקנות מצד קהילת גילוי התרופות. עם ISM018_055, הצוות מעמיד את פלטפורמת הבינה המלאכותית שלהם "למבחן האולטימטיבי - גלה יעד חדש, תכנן מולקולה חדשה מאפס כדי לעכב מטרה זו, לבדוק אותה ולהביא אותה עד הסוף לניסויים קליניים עם מטופלים."

לתרופה שתוכננה בינה מלאכותית יש הרים לטפס לפני שתגיע לבתי מרקחת. לעת עתה, הוכח שזה בטוח רק אצל מתנדבים בריאים. החברה השיקה ניסויים קליניים שלב II בקיץ שעבר, שתחקור עוד יותר את בטיחות התרופה ויתחיל לבדוק את יעילותה באנשים עם המחלה.

"הרבה חברות עובדות על AI כדי לשפר שלבים שונים בגילוי תרופות," אמר ד"ר מייקל לויט, חתן פרס נובל בכימיה, שלא היה מעורב בעבודה. "אינסיליקו... לא רק זיהו יעד חדש, אלא גם האיץ את כל תהליך גילוי התרופות המוקדם, והם אימתו בהצלחה את שיטות הבינה המלאכותית שלהם."

העבודה כל כך "מרגשת אותי", אמר.

המשחק הארוך

השלבים הראשונים של גילוי סמים הם קצת כמו הימורים עם הימורים גבוהים.

מדענים בוחרים מטרה בגוף שכנראה גורמת למחלה ואז מעצבים בקפידה כימיקלים שיפריעו למטרה. לאחר מכן, המועמדים נבדקים לאינספור נכסים עדיפים. למשל, האם ניתן להיספג ככדור או במשאף ולא בזריקה? האם התרופה יכולה להגיע ליעד ברמות גבוהות מספיק כדי לחסום צלקות? האם ניתן לפרק ולחסל אותו בקלות על ידי הכליות? בסופו של דבר, האם זה בטוח?

כל תהליך האימות, מגילוי ועד אישור, יכול לקחת יותר מעשור ומיליארדי דולרים. רוב הזמן, ההימור לא משתלם. בְּעֵרֶך 90 אחוזים של המועמדים המבטיחים בתחילה נכשלים בניסויים קליניים. אפילו יותר מועמדים לא מגיעים כל כך רחוק.

השלב הראשון - מציאת היעד לתרופה פוטנציאלית - הוא חיוני. אבל התהליך קשה במיוחד למחלות ללא סיבה ידועה או לבעיות בריאות מורכבות כמו סרטן והפרעות הקשורות לגיל. עם AI, ז'בורונקוב תהה אם אפשר לזרז את המסע. בעשור האחרון, הצוות בנה כמה "מדעני AI" כדי לעזור למשתפי הפעולה האנושיים שלהם.

הראשון, PandaOmics, משתמש במספר אלגוריתמים כדי לאפס יעדים פוטנציאליים במערכי נתונים גדולים - לדוגמה, מפות גנטיות או חלבוניות ונתונים מניסויים קליניים. עבור פיברוזיס ריאתי אידיופתי, הצוות אימן את הכלי על נתונים מדגימות רקמות של חולים במחלה והוסיף טקסט מיקום של פרסומים מדעיים ומענקים מקוונים בתחום.

במילים אחרות, PandaOmics התנהג כמו מדען. הוא "קרא" וסינתזה ידע קיים כרקע ושילב נתוני ניסויים קליניים כדי ליצור רשימה של יעדים פוטנציאליים למחלה עם התמקדות בחידוש.

חלבון בשם TNIK התגלה כמועמד הטוב ביותר. למרות שלא היה קשור בעבר לפיברוזיס ריאתי אידיופתי, TNIK היה מטרה הקשורים ל"סימני ההיכר של ההזדקנות" מרובים - שלל התהליכים הגנטיים והמולקולריים המפורקים המצטברים ככל שאנו מתבגרים.

עם מטרה פוטנציאלית ביד, מנוע AI אחר, קרא כימיה 42, השתמש באלגוריתמים גנרטיביים כדי למצוא כימיקלים שיכולים להיצמד ל-TNIK. בינה מלאכותית מסוג זה מייצרת תגובות טקסט בתוכניות פופולריות כמו ChatGPT, אבל היא יכולה גם לחלום על תרופות חדשות.

"בינה מלאכותית גנרית כטכנולוגיה קיימת מאז 2020, אך כעת אנו נמצאים ברגע מרכזי של מודעות מסחרית רחבה והישגי פריצת דרך", אמר ז'בורונקוב.

עם הערכת מומחים מכימאים רפואיים אנושיים, הצוות מצא בסופו של דבר את המועמד לתרופה שלהם: ISM018_055. התרופה הייתה בטוחה ויעילה בהפחתת צלקות בריאות במודלים של בעלי חיים. באופן מפתיע, הוא גם הגן על העור והכליות מפני פיברוזיס, המתרחשת לעתים קרובות במהלך ההזדקנות.

בסוף 2021, הצוות השיק ניסוי קליני באוסטרליה שבדק את בטיחות התרופה. בקרוב הגיעו אחרים בניו זילנד ובסין. התוצאות במתנדבים בריאים היו מבטיחות. התרופה שתוכננה בינה מלאכותית נספגה בקלות על ידי הריאות כאשר נלקחה כגלולה ולאחר מכן התפרקה וסולקה מהגוף ללא תופעות לוואי בולטות.

זוהי הוכחה לקונספט לגילוי תרופות מבוססות בינה מלאכותית. "אנו מסוגלים להוכיח מעל לכל ספק ששיטה זו של מציאת ופיתוח טיפולים חדשים עובדת", אמר ז'בורונקוב.

ראשון בכיתה

התרופה שתוכננה בינה מלאכותית עברו לשלב הבא של ניסויים קליניים, שלב ב', הן בארה"ב והן בסין הקיץ האחרון. התרופה נבדקת באנשים עם המחלה באמצעות תקן הזהב של ניסויים קליניים: אקראי, כפול סמיות ועם פלצבו.

"אנשים רבים אומרים שהם עושים AI לגילוי תרופות," אמר ד"ר אלן אספורו-גוזיק מאוניברסיטת טורונטו, שלא היה מעורב במחקר החדש. "זו, למיטב ידיעתי, התרופה הראשונה שנוצרה ב-AI בשלב ניסויים קליניים. אבן דרך אמיתית לקהילה ולאינסיליקו".

הצלחת התרופה עדיין אינה מובנת מאליה. מועמדים לתרופה נכשלים לעתים קרובות במהלך ניסויים קליניים. אבל אם יצליח, זה עשוי לקבל טווח רחב יותר. פיברוזיס מתרחשת בקלות באיברים מרובים ככל שאנו מתבגרים, ובסופו של דבר מפסיקים את תפקודי האיברים הרגילים.

"רצינו לזהות מטרה שהייתה מעורבת מאוד הן במחלה והן בהזדקנות, ופיברוזיס... הוא סימן ההיכר העיקרי של ההזדקנות", אמר ז'בורונקוב. פלטפורמת הבינה המלאכותית מצאה את אחת ה"מטרות הדו-שימושיות הקשורות לאנטי-פיברוזיס והזדקנות" המבטיחות ביותר, שאולי לא רק תציל חיים של אנשים עם פיברוזיס ריאתי אידיופטי, אלא גם עשויה להאט את ההזדקנות עבור כולנו.

לד"ר כריסטוף קופה ב-RWTH Aachen שלא היה מעורב בעבודה, המחקר הוא "נקודת ציון" שיכולה לעצב מחדש את מסלול גילוי התרופות.

עם ISM018_055 שעובר כעת ניסויים שלב II, Zhavoronkov צופה עתיד שבו AI ומדענים משתפים פעולה כדי להאיץ טיפולים חדשים. "אנו מקווים שהעבודה הזו תגרום ליותר ביטחון, ויותר שותפויות, ותשמש לשכנע את כל הספקנים שנותרו בערך של גילוי תרופות מונעות בינה מלאכותית", אמר.

קרדיט תמונה: Insilico

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• מקור: https://singularityhub.com/2024/03/18/an-ai-designed-drug-is-moving-toward-approval-at-an-impressive-clip/