Umělá inteligence (AI) otevírá novou éru ve vývoji léků v Japonsku a zaměřuje se na významné zkrácení vývojových časových a nákladových rámů pomocí vytváření projektů „farmaceutické AI“. Při vývoji vakcín a nových léků pro infekční nemoci jako je COVID-19 je AI využívána k analýze velkého množství elektronových mikroskopických snímků virových a bakteriálních proteinů za účelem predikce morfologických změn, což pomáhá porozumět mechanismům infekce.
Konzorcium 17 farmaceutických společností spojilo síly a sdílí data o léčivech a jejich účincích s cílem vyvinout AI systémy, které mohou doporučit slibné látky pro objevování léčiv.
V reakci na silné investice západních mega-farmaceutických společností do vývoje nových léků se Japonsko obrací k AI s cílem posílit svou přítomnost v farmaceutickém průmyslu. Prof. Yasushi Okuno, vedoucí oddělení ve Výzkumném centru pro výpočetní vědu na RIKEN a profesor na Univerzitě v Kyótu, zdůraznil přechod k AI-řízenému objevování léčiv a uvedl, že porozumění tvarům proteinů a jejich změn hraje rozhodující roli při vývoji nových léků.
RIKEN a Fujitsu vyvinuli AI algoritmy schopné předpovídat morfologické změny mnohem rychleji než starší metody trénováním modelů AI na rozsáhlých souborech dat elektronových mikroskopických snímků proteinů, a to za pouhé 2 hodiny místo celého dne. Tento urychlený proces otevírá možnost, aby farmaceutické společnosti efektivně identifikovaly léčivé složky schopné inhibovat tyto tvarové změny.
Japonská agentura pro lékařský výzkum a vývoj vede projekt „Společný vývoj AI pro objevování léků nové generace (DAIIA)“, který zahrnuje výzkumníky univerzit a 17 farmaceutických společností s cílem vytvořit AI systémy, které navrhují slibné látky pro nové léky.
Prof. Okuno, zapojený do projektu DAIIA, zdůrazňuje nutnost domácí spolupráce mezi farmaceutickými společnostmi a výzkumníky a poukazuje na nezbytnost využívání technologií AI k držení kroku s mezinárodními farmaceutickými giganty.
Další fakta:
– AI technologie ve vývoji léků nejsou omezeny pouze na Japonsko; země jako Spojené státy, Čína a Spojené království také výrazně investují do využívání AI k urychlení procesů objevování léků.
– Přijetí AI ve vývoji léků není omezeno pouze na infekční nemoci, ale rozšiřuje se i na různé další terapeutické oblasti, jako jsou rakovina, neurodegenerativní choroby a vzácná genetická onemocnění.
– Farmaceutické společnosti stále častěji spolupracují s technologickými společnostmi specializujícími se na AI s cílem získat pokročilé algoritmy a výpočetní výkon pro efektivnější vývoj léků.
Důležité otázky:
1. Jak může AI technologie zlepšit přesnost a rychlost předpovídání účinnosti léků a jejich bezpečnostní profil?
2. Jaké jsou etické implikace reliance na AI algoritmy pro rozhodování při vývoji léčiv?
3. Jak by měly dozorové orgány adaptovat dohlížení na integraci AI do procesu vývoje léků a zaručit bezpečnost pacientů?
Klíčové výzvy/Kontroverze:
– Problémy s ochranou údajů a vlastnictvím vznikají při sdílení citlivých farmaceutických dat mezi různými zúčastněnými stranami v kolaborativních AI projektech.
– Obavy z možných zkreslení v AI algoritmech, které by mohly vést k nespravedlivým doporučením pro léčivé látky s dopadem na rozmanitost a inkluzivitu úsilí ve vývoji léků.
– Potřeba transparentnosti a vysvětlitelnosti při rozhodovacích procesech AI k budování důvěry mezi zúčastněnými stranami, včetně dozorových orgánů a pacientů.
Výhody a Nevýhody:
– Výhody: AI technologie mohou významně zkrátit vývojové časové rámce léků, snížit náklady, zlepšit přesnost předpovědí a usnadnit objevování nových cílů pro léčbu.
– Nevýhody: Výzvy spojené s kvalitou dat, zkreslení algoritmů, interpretovatelností doporučení AI, překážkami ve formě regulací a potenciálním vyčleňováním lidských výzkumníků v některých aspektech vývoje léků.
Doporučené propojené odkazy:
– Oficiální webová stránka FDA
– Časopis Nature
– Národní ústavy zdraví (NIH)