Препарат, розроблений штучним інтелектом, наближається до схвалення на вражаючому відео

Препарат, розроблений штучним інтелектом, наближається до схвалення на вражаючому відео

Мітка часу: 18 березня 2024 4:45
An AI-Designed Drug Is Moving Toward Approval at an Impressive Clip PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Вперше розроблений ШІ препарат перебуває на другій фазі клінічних випробувань. Нещодавно команда, яка розробила препарат, опублікувала статтю, в якій описується, як вони так швидко його розробили.

Зроблено Insilico Medicine, біотехнологічна компанія, що базується в Нью-Йорку та Гонконгу, препарат-кандидат націлений на ідіопатичний легеневий фіброз, смертельну хворобу, яка з часом спричиняє твердіння легенів і рубці. Пошкодження є незворотним, через що стає все важче дихати. Захворювання не має відомих тригерів. Вчені намагалися знайти білки або молекули, які можуть бути причиною захворювання як потенційні мішені для лікування.

Для хіміків-медиків розробка ліків від цієї хвороби є кошмаром. Для доктора Алекса Жаворонкова, засновника та генерального директора Insilico Medicine, виклик є потенційним доказом концепції, яка може змінити процес відкриття ліків за допомогою штучного інтелекту та дати надію мільйонам людей, які борються зі смертельною хворобою.

Препарат, який отримав назву ISM018_055, використовував ШІ протягом усього процесу розробки. с Pharma.AI, платформи розробки ліків компанії, команда використовувала кілька методів штучного інтелекту, щоб знайти потенційну мішень для захворювання, а потім створила багатообіцяючі препарати-кандидати.

ISM018_055 виділявся своєю здатністю зменшувати рубцювання в клітинах і на тваринних моделях. Минулого року препарат завершив першу фазу клінічних випробувань за участю 126 здорових добровольців у Новій Зеландії та Китаї, щоб перевірити його безпеку, і пройшов його з відзнакою. Зараз у команди є описали всю їхню платформу і оприлюднили свої дані Природа Біотехнологія.

Графік відкриття ліків, від пошуку мішені до завершення першої фази клінічних випробувань, такий близько семи років. Завдяки штучному інтелекту Insilico виконав ці кроки приблизно вдвічі цього часу.

«На початку я побачив потенціал використання штучного інтелекту для прискорення та вдосконалення процесу відкриття ліків від кінця до кінця», — сказав Жаворонков. Хаб сингулярності. Спочатку концепція була зустрінута скептично спільнотою дослідників ліків. За допомогою ISM018_055 команда піддає свою платформу штучного інтелекту «останньому випробуванню — відкрийте нову мішень, створіть нову молекулу з нуля, щоб пригнічувати цю мішень, випробувайте її та доведіть її до клінічних випробувань з пацієнтами».

Препарату, розробленому штучним інтелектом, потрібно піднятися на гори, перш ніж він потрапить в аптеки. Наразі доведено, що він безпечний лише для здорових добровольців. Компанія запущена II фаза клінічних випробувань минулого літа, який додатково досліджуватиме безпеку препарату та розпочне перевірку його ефективності на людях із цим захворюванням.

«Багато компаній працюють над штучним інтелектом, щоб покращити різні етапи відкриття ліків», сказав Доктор Майкл Левітт, лауреат Нобелівської премії з хімії, який не брав участі в роботі. «Insilico… не тільки визначила нову ціль, але й прискорила весь ранній процес відкриття ліків, і вони досить успішно підтвердили свої методи ШІ».

Робота для мене така «захоплююча», сказав він.

Довга гра

Перші етапи відкриття наркотиків трохи нагадують азартні ігри з великими ставками.

Вчені вибирають мішень в організмі, яка ймовірно викликає захворювання, а потім ретельно розробляють хімічні речовини, щоб втручатися в ціль. Потім кандидатів ретельно перевіряють на наявність безлічі переважних властивостей. Наприклад, чи можна його розсмоктувати у вигляді таблетки або за допомогою інгалятора, а не ін’єкції? Чи може препарат досягти цілі на достатньо високих рівнях, щоб блокувати рубці? Чи можна його легко розщепити та вивести нирками? Зрештою, чи безпечно це?

Весь процес перевірки, від відкриття до затвердження, може зайняти більше десяти років і мільярди доларів. Найчастіше азартна гра не окупається. Приблизно 90 відсотків спочатку багатообіцяючих препаратів-кандидатів зазнають невдачі в клінічних випробуваннях. Навіть більше кандидатів не доходять так далеко.

Перший етап — пошук мішені для потенційного препарату — є важливим. Але цей процес особливо важкий для хвороб без відомої причини або складних проблем зі здоров’ям, таких як рак і вікові захворювання. З ШІ Жаворонков думав, чи можна прискорити подорож. За останнє десятиліття команда створила кілька «вчених зі штучним інтелектом», щоб допомогти своїм співробітникам.

Перший, PandaOmics, використовує кілька алгоритмів для визначення потенційних цілей у великих наборах даних, наприклад, генетичні чи білкові карти та дані клінічних випробувань. Для ідіопатичного легеневого фіброзу команда навчила інструмент на даних із зразків тканин пацієнтів із цим захворюванням і додала текст із цілого ряду наукових онлайн-публікацій і грантів у цій галузі.

Іншими словами, PandaOmics поводився як учений. Він «прочитав» і синтезував наявні знання як довідкові дані та включив дані клінічних випробувань для створення списку потенційних мішеней для захворювання з акцентом на новизну.

Протеїн під назвою TNIK виявився найкращим кандидатом. Хоча TNIK раніше не був пов’язаний з ідіопатичним легеневим фіброзом ціль пов’язані з кількома «відмітними ознаками старіння» — безліччю порушених генетичних і молекулярних процесів, які накопичуються, коли ми старіємо.

З потенційною мішенню під рукою, ще один механізм штучного інтелекту Хімія42, використовували генеративні алгоритми для пошуку хімічних речовин, які могли б зачепитися за TNIK. Цей тип штучного інтелекту генерує текстові відповіді в популярних програмах, таких як ChatGPT, але він також може вигадувати нові ліки.

«Генеративний штучний інтелект як технологія існує з 2020 року, але зараз ми перебуваємо в ключовий момент як широкої комерційної обізнаності, так і проривних досягнень», — сказав Жаворонков.

Завдяки експертному внеску хіміків-медиків команда зрештою знайшла кандидата на ліки: ISM018_055. Препарат був безпечним і ефективним у зменшенні рубців у легенях на тваринних моделях. Дивно, але він також захистив шкіру та нирки від фіброзу, який часто виникає під час старіння.

Наприкінці 2021 року команда почала клінічне випробування в Австралії, перевіряючи безпеку препарату. Незабаром пішли інші в Новій Зеландії та Китаї. Результати у здорових добровольців були багатообіцяючими. Препарат, розроблений штучним інтелектом, легко засвоювався легенями, коли його приймали у вигляді таблетки, а потім розщеплювався та виводився з організму без помітних побічних ефектів.

Це доказ концепції відкриття ліків на основі ШІ. «Ми можемо безперечно продемонструвати, що цей метод пошуку та розробки нових методів лікування працює», — сказав Жаворонков.

Перший у класі

Препарат, розроблений ШІ перейшов до наступного етапу клінічних випробувань, фаза II, як у США, так і в Китаї минулого літа. Препарат тестується на людях із цією хворобою за золотим стандартом клінічних випробувань: рандомізованих, подвійних сліпих і з плацебо.

«Багато людей кажуть, що вони роблять ШІ для відкриття ліків», сказав Доктор Алан Аспуру-Гузік з Університету Торонто, який не брав участі в новому дослідженні. «Наскільки мені відомо, це перший препарат, створений штучним інтелектом, на другому етапі клінічних випробувань. Справжня віха для спільноти та для Insilico».

Успіх препарату ще не є певним. Ліки-кандидати часто зазнають невдачі під час клінічних випробувань. Але в разі успіху він потенційно може мати ширше охоплення. Фіброз легко виникає в багатьох органах, коли ми старіємо, зрештою призупиняючи нормальні функції органів.

«Ми хотіли визначити мішень, яка була вагомою причетністю як до хвороби, так і до старіння, а фіброз… є основною ознакою старіння», — сказав Жаворонков. Платформа штучного інтелекту знайшла одну з найперспективніших «мішеней подвійного призначення, пов’язаних із запобіганням фіброзу та старінням», яка може не лише врятувати життя людям з ідіопатичним фіброзом легенів, але й потенційно сповільнити старіння для всіх нас.

Для доктора Крістофа Куппе з RWTH Aachen, який не брав участі в роботі, дослідження є «оріхою», яка може змінити траєкторію відкриття ліків.

Оскільки ISM018_055 зараз проходить фазу II випробувань, Жаворонков бачить майбутнє, у якому ШІ та вчені співпрацюватимуть, щоб пришвидшити нові методи лікування. «Ми сподіваємося, що ця [робота] створить більше довіри та партнерства, а також переконає будь-яких скептиків у цінності відкриття ліків за допомогою ШІ», — сказав він.

Автор зображення: Insilico

Часова мітка:

Більше від Хаб сингулярності