Πώς η τεχνητή νοημοσύνη φέρνει επανάσταση στην ανακάλυψη φαρμάκων

Πώς η τεχνητή νοημοσύνη φέρνει επανάσταση στην ανακάλυψη φαρμάκων
epa04368974 Tablets of Avigan, a drug approved as an anti-influenza drug in Japan and to be expected as an experimental drug, developed and manufactured by Japanese drug maker Toyama Chemical Co., Ltd. , are seen at Fujifilm Holdings headquarters in Tokyo, Japan, 26 August 2014. The generic name of the Avigan drug is Favipiravir. Japanese Chief Cabinet Secretary Yoshihide Suga said on 25 August 2014 during a regular news conference that Japan was ready to provide an experimental drug developed by Japan's drug manufacturer Toyama Chemical Co., Ltd., subsidiaries under Fujifilm Holdings, to fight against the global tide of the deadly Ebola virus, if the World Health Organization (WHO) requests it. The drug, called Avigan, is a tablet-format anti-influenza drug developed by Toyama Chemical Co Ltd. It was approved in March by the Health Ministry. Avigan inhibits the replication of the virus genetic material inside infected cells, which prevents propagation. This is a new mechanism, compared with previous antiviral drugs that just tackle propagation, according to the company's website. In early August, the WHO declared the Ebola outbreak an international public health emergency. There is no available cure or vaccine for the deadly virus. The unapproved Ebola drug ZMapp was given to two US aid workers, who are said to have shown strong improvement, and a Spanish missionary priest, who died in Madrid this month. Tablets' characters reading 'AVIGAN 200'. EPA/KIMIMASA MAYAMA Photo: ΑΠΕ-ΜΠΕ
Ο αριθμός των νέων εγκρίσεων φαρμάκων παρέμεινε ουσιαστικά στάσιμος. Εδώ το ΑΙ μπορεί να βοηθήσει

Η ανακάλυψη νέων φαρμάκων είναι μια δαπανηρή υπόθεση. Από το 2012 έως το 2022, με προσαρμογή στον πληθωρισμό, οι δαπάνες για έρευνα και ανάπτυξη στη φαρμακοβιομηχανία αυξήθηκαν σχεδόν κατά το ήμισυ, φτάνοντας περίπου τα 250 δισ. δολάρια, σύμφωνα με την Bernstein Research. Ωστόσο, ο αριθμός των νέων εγκρίσεων φαρμάκων παρέμεινε ουσιαστικά στάσιμος. Εδώ η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να βοηθήσει.

Η δημιουργία μιας νέας θεραπείας είναι γεμάτη προκλήσεις. Η μελέτη της νοσοκομειακής πνευμονίας που προκαλείται από βακτήρια σε μια κλινική δοκιμή Φάσης 3 με 1.000 ασθενείς κόστισε σχεδόν 90.000 δολάρια ανά ασθενή, σύμφωνα με έρευνα των πανεπιστημίων Tufts και Duke. Ένα άλλο πρόβλημα είναι η έλλειψη εθελοντών· σε μία μελέτη, περισσότερα από τα δύο τρίτα των κλινικών δοκιμών στο Ηνωμένο Βασίλειο απέτυχαν να συγκεντρώσουν επαρκείς υποψηφίους.

Ο Τζακ Σκάννελ και οι συνεργάτες του, γράφοντας πριν από περισσότερο από μια δεκαετία, το ονόμασαν «Νόμο του Eroom». Πρόκειται για την αντίστροφη εκδοχή του Νόμου του Μουρ, που προβλέπει ότι ο αριθμός των τρανζίστορ που μπορούν να ενσωματωθούν σε ένα μικροτσίπ διπλασιάζεται κάθε δύο χρόνια. Ο αριθμός των νέων φαρμάκων ανά 1 δισ. δολάρια που δαπανώνται σε R&D έχει μειωθεί στο μισό περίπου κάθε εννέα χρόνια από το 1950. Οι κλινικές δοκιμές από τη Φάση 1 μέχρι την κυκλοφορία εξακολουθούν να διαρκούν κατά μέσο όρο μια δεκαετία, σύμφωνα με υπολογισμούς της McKinsey, και ακόμη τότε μόνο μία στις δέκα είναι επιτυχής.

Οι εταιρείες παροχής ερευνητικών υπηρεσιών, που αναλαμβάνουν αυτές τις δοκιμές για λογαριασμό φαρμακευτικών επιχειρήσεων, ποντάρουν στην τεχνητή νοημοσύνη για να βελτιώσουν τις πιθανότητες επιτυχίας. Η IQVIA, η μεγαλύτερη με χρηματιστηριακή αξία 32 δισ. δολάρια, αξιοποιεί συστήματα AI της Nvidia σε διάφορες διαδικασίες. Σε μία περίπτωση, εκτιμά ότι η αξιολόγηση δεδομένων μειώνεται από επτά εβδομάδες σε μόλις δύο. Η Medidata (που ανήκει στη Dassault Systèmes) και η Flatiron (που ανήκει στη Roche) παρέχουν λογισμικό σε οργανισμούς που διεξάγουν έρευνα.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΑ

Οι μεγάλες φαρμακοβιομηχανίες συμμετέχουν επίσης. Η Genentech, που ανήκει στη Roche, αποκαλεί τη στρατηγική της «lab in a loop», δηλαδή την τροφοδότηση δεδομένων από πειράματα σε μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης. Τα μοντέλα παράγουν προβλέψεις ασθενειών και θεραπειών, οι οποίες στη συνέχεια ελέγχονται από ανθρώπινους επιστήμονες.

Δεδομένου ότι η τεχνητή νοημοσύνη φαίνεται φυσικά ταιριαστή με τις κλινικές δοκιμές, αναμένεται να ακολουθήσουν και άλλες τέτοιες εφαρμογές. Οι φαρμακευτικές διαθέτουν τεράστιους όγκους δεδομένων και πολλές από τις διαδικασίες τους, από τις ροές εργασίας έως την ανάλυση, είναι εξαιρετικά επίπονες. Η τεχνολογία μπορεί να τις επεξεργαστεί σε κλάσμα του χρόνου. Στο μεταξύ, η γενετική τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να δημιουργεί συνθετικά δεδομένα για προσομοιώσεις.

Υπάρχουν, ωστόσο, δύο σημαντικοί περιορισμοί. Ο πρώτος είναι ότι το ρυθμιστικό και δεοντολογικό πλαίσιο δεν έχει ακόμη συμβαδίσει με τις θεωρητικές δυνατότητες. Ο δεύτερος είναι ότι οι εταιρείες κλινικών ερευνών δεν αποδίδουν καλά, λόγω του αυξανόμενου κόστους των δοκιμών και της εμπορευματοποίησης ορισμένων τεχνολογιών. Ελπίζουν ότι η τεχνητή νοημοσύνη θα βελτιώσει όχι μόνο τις δοκιμές, αλλά και τα περιθώριά τους.

Το ιδανικό θα ήταν να εξαλειφθεί — ή ακόμα και να αντιστραφεί — ο Νόμος του Eroom. Προς το παρόν παραμένει όνειρο. Αλλά αν υπάρχει ένας κλάδος που είναι συνηθισμένος στη μέθοδο «δοκιμή και λάθος», αυτός είναι σίγουρα η φαρμακοβιομηχανία.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΕΙΔΗΣΕΙΣ: