Препарат, разработанный с помощью искусственного интеллекта, движется к одобрению впечатляющими темпами

Впервые препарат, разработанный с помощью ИИ, проходит вторую фазу клинических испытаний. Недавно команда, создавшая препарат, опубликовала статью, в которой описывается, как они разработали его так быстро.

Сделан Инсилико Медицина, биотехнологической компании, базирующейся в Нью-Йорке и Гонконге, кандидат в лекарство нацелен на идиопатический фиброз легких, смертельное заболевание, которое со временем приводит к отвердению легких и образованию рубцов. Повреждения необратимы, из-за чего становится все труднее дышать. Болезнь не имеет известных триггеров. Ученые изо всех сил пытались найти белки или молекулы, которые могут быть причиной заболевания и стать потенциальными мишенями для лечения.

Для химиков-медиков разработка лекарства от этой болезни — кошмар. Для доктора Алекса Жаворонкова, основателя и генерального директора Insilico Medicine, эта задача представляет собой потенциальное доказательство концепции, которая может изменить процесс открытия лекарств с помощью искусственного интеллекта и дать надежду миллионам людей, борющихся со смертельной болезнью.

В препарат, получивший название ISM018_055, на протяжении всего процесса разработки внедрялся искусственный интеллект. С Фарма.ИИ, платформе разработки лекарств компании, команда использовала несколько методов искусственного интеллекта, чтобы найти потенциальную мишень для заболевания, а затем создала многообещающие кандидаты на лекарства.

ISM018_055 выделялся своей способностью уменьшать рубцевание в клетках и на животных моделях. В прошлом году препарат завершил фазу I клинических испытаний на 126 здоровых добровольцах в Новой Зеландии и Китае для проверки его безопасности и прошел с честью. У команды сейчас описал всю свою платформу и опубликовали свои данные в Nature Biotechnology.

График открытия лекарств, от поиска цели до завершения клинических испытаний фазы I, составляет около семи лет. Благодаря искусственному интеллекту Insilico выполнила эти шаги примерно вдвое быстрее.

«Сначала я увидел потенциал использования ИИ для ускорения и улучшения процесса разработки лекарств от начала до конца», — сказал Жаворонков. Singularity Hub. Первоначально эта концепция была встречена со скептицизмом со стороны сообщества разработчиков лекарств. С помощью ISM018_055 команда подвергает свою платформу искусственного интеллекта «последнему испытанию: откройте новую мишень, с нуля создайте новую молекулу, которая будет ингибировать эту мишень, протестируйте ее и доведите до клинических испытаний на пациентах».

Препарату, разработанному ИИ, предстоит преодолеть горы, прежде чем он попадет в аптеки. На данный момент его безопасность доказана только у здоровых добровольцев. Компания запустила Фаза II клинических испытаний Прошлым летом они продолжат исследовать безопасность препарата и начнут проверять его эффективность на людях с этим заболеванием.

«Многие компании работают над искусственным интеллектом, чтобы улучшить различные этапы разработки лекарств», — сказал Доктор Майкл Левитт, лауреат Нобелевской премии по химии, не принимал участия в работе. «Insilico… не только определила новую цель, но и ускорила весь процесс раннего открытия лекарств, и они довольно успешно проверили свои методы искусственного интеллекта».

Эта работа меня очень «захватывает», сказал он.

Длинная игра

Первые этапы открытия лекарств чем-то напоминают азартную игру с высокими ставками.

Ученые выбирают мишень в организме, которая, вероятно, вызывает заболевание, а затем кропотливо разрабатывают химические вещества, которые будут воздействовать на мишень. Затем кандидаты тщательно проверяются на предмет множества предпочтительных свойств. Например, можно ли его принимать в виде таблеток или с помощью ингалятора, а не в виде инъекции? Может ли препарат достичь цели на достаточно высоких уровнях, чтобы блокировать рубцевание? Может ли он легко расщепляться и выводиться почками? В конце концов, безопасно ли это?

Весь процесс проверки, от открытия до утверждения, может занять более десяти лет и миллиарды долларов. В большинстве случаев ставка не окупается. Грубо 90 процентов первоначально многообещающих кандидатов на лекарства терпят неудачу в клинических испытаниях. Еще больше кандидатов не заходят так далеко.

Первый этап — поиск мишени для потенциального лекарства — имеет важное значение. Но особенно труден этот процесс при заболеваниях без известной причины или при сложных проблемах со здоровьем, таких как рак и возрастные расстройства. Жаворонков задался вопросом, можно ли ускорить путешествие с помощью ИИ. За последнее десятилетие команда создала нескольких «ученых по искусственному интеллекту», чтобы помочь своим коллегам-людям.

Первый, пандаомикс, использует несколько алгоритмов для обнаружения потенциальных целей в больших наборах данных, например генетических или белковых картах и ​​данных клинических испытаний. Что касается идиопатического фиброза легких, команда обучила инструмент на данных образцов тканей пациентов с этим заболеванием и добавила текст из множества научных онлайн-публикаций и грантов в этой области.

Иными словами, пандаомикс вел себя как ученый. Он «прочитал» и синтезировал существующие знания в качестве базовых и включил данные клинических испытаний для создания списка потенциальных мишеней для заболевания с акцентом на новизну.

Белок под названием TNIK оказался лучшим кандидатом. Хотя ранее ТНИК не был связан с идиопатическим фиброзом легких, он был цель связаны с многочисленными «признаками старения» — множеством нарушенных генетических и молекулярных процессов, которые накапливаются по мере того, как мы становимся старше.

Имея в виду потенциальную цель, появился еще один механизм искусственного интеллекта, названный Chemistry42, использовали генеративные алгоритмы для поиска химических веществ, которые могли бы зацепиться за ТНИК. Этот тип ИИ генерирует текстовые ответы в популярных программах, таких как ChatGPT, но он также может придумывать новые лекарства.

«Генераторный ИИ как технология существует с 2020 года, но сейчас мы переживаем поворотный момент как широкой коммерческой осведомленности, так и прорывных достижений», — сказал Жаворонков.

Благодаря экспертному мнению химиков-медиков, команда в конечном итоге нашла своего кандидата на лекарство: ISM018_055. Препарат оказался безопасным и эффективным в уменьшении рубцов в легких на животных моделях. Удивительно, но он также защитил кожу и почки от фиброза, который часто возникает при старении.

В конце 2021 года команда начала клинические испытания в Австралии, проверяя безопасность препарата. Вскоре последовали другие в Новой Зеландии и Китае. Результаты у здоровых добровольцев были многообещающими. Препарат, разработанный ИИ, легко усваивался легкими, если принимать его в виде таблетки, а затем расщеплялся и выводился из организма без заметных побочных эффектов.

Это доказательство концепции открытия лекарств на основе искусственного интеллекта. «Мы можем без сомнения продемонстрировать, что этот метод поиска и разработки новых методов лечения работает», — сказал Жаворонков.

Первый в классе

Препарат, созданный искусственным интеллектом перешел к следующему этапу клинических испытаний, Фаза II, как в США, так и в Китае. прошлое лето. Препарат тестируется на людях с этим заболеванием с использованием золотого стандарта клинических исследований: рандомизированных, двойных слепых и с плацебо.

«Многие люди говорят, что они используют ИИ для открытия лекарств», — сказал Доктор Алан Аспуру-Гузик из Университета Торонто, который не участвовал в новом исследовании. «Насколько мне известно, это первый препарат, созданный с помощью ИИ, находящийся на второй стадии клинических испытаний. Настоящая веха для сообщества и Insilico».

Успех препарата все еще не является данностью. Кандидаты на лекарства часто терпят неудачу в ходе клинических испытаний. Но в случае успеха он потенциально может иметь более широкий охват. С возрастом фиброз легко возникает во многих органах, что в конечном итоге приводит к остановке нормальных функций органов.

«Мы хотели определить цель, которая напрямую связана как с болезнями, так и со старением, а фиброз… является основным признаком старения», — сказал Жаворонков. Платформа искусственного интеллекта обнаружила одну из наиболее многообещающих «мишеней двойного назначения, связанных с борьбой с фиброзом и старением», которая может не только спасти жизни людей с идиопатическим фиброзом легких, но и потенциально замедлить старение для всех нас.

Для доктора Кристофа Куппе из RWTH Ахена, который не принимал участия в работе, исследование является «вехой», которая может изменить траекторию открытия лекарств.

Поскольку ISM018_055 в настоящее время проходит испытания фазы II, Жаворонков предвидит будущее, в котором ИИ и ученые будут сотрудничать для ускорения разработки новых методов лечения. «Мы надеемся, что эта [работа] приведет к большему доверию и расширению партнерских отношений, а также поможет убедить всех оставшихся скептиков в ценности открытия лекарств, основанных на искусственном интеллекте», — сказал он.

Изображение предоставлено: Инсилико

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://singularityhub.com/2024/03/18/an-ai-designed-drug-is-moving-toward-approval-at-an-impressive-clip/