Umělá inteligencia (AI) otvára novú éru vo vývoji liekov v Japonsku, s cieľom významne znížiť čas a náklady potrebné na výskum prostredníctvom vytvárania projektov „farmaceutickej AI“. Pri vývoji vakcín a nových liekov proti infekčným chorobám ako COVID-19 je AI využívaná na analýzu obrovského množstva mikroskopických obrázkov vírusov a baktérií, aby mohla predpovedať morfologické zmeny a pomôcť pri porozumení mechanizmov infekcie.
Konzorcium 17 farmaceutických spoločností sa spojilo s cieľom zdieľať údaje o liečivách a ich účinkoch a pracovať na vývoji systémov AI, ktoré by mohli odporúčať sľubné zlúčeniny pre objavovanie liekov.
V snaze konkurovať západným mega-farmaceutickým spoločnostiam, ktoré intenzívne investujú do vývoja nových liekov, sa Japonsko obracia na AI s cieľom posilniť svoju prítomnosť v farmaceutickom priemysle. Prof. Yasushi Okuno, vedúci oddelenia výpočtovej vedy na Výskumnom centru pre výpočtovú vedu v RIKEN a zároveň profesor na Univerzite Kyoto, zdôraznil posun k vývoju liekov riadenému AI, pričom tvrdí, že porozumenie tvarom proteínov a ich zmien je kľúčové pri vývoji nových liekov.
S použitím veľkých sád dát obrazov proteínov z elektrónovej mikroskopie RIKEN a Fujitsu vyvinuli AI algoritmy schopné predpovedať morfologické zmeny oveľa rýchlejšie ako staré metódy, a to iba za približne 2 hodiny namiesto celého dňa. Tento zrýchlený proces má potenciál umožniť farmaceutickým spoločnostiam efektívne identifikovať liečivé zložky, ktoré môžu inhibovať tieto zmeny tvaru.
Japonská agentúra pre výskum a rozvoj v oblasti zdravia vedecky riadi projekt „Spolupráca pri rozvoji AI ďalšej generácie pre objavy liekov (DAIIA)“, do ktorého sú zapojení univerzitní výskumníci a 17 farmaceutických spoločností s cieľom vytvárať AI systémy, ktoré by navrhovali sľubné zlúčeniny pre nové lieky.
Prof. Okuno, zapojený do projektu DAIIA, zdôrazňuje potrebu domácej spolupráce medzi farmaceutickými spoločnosťami a výskumníkmi a poukazuje na nenahraditeľnú potrebu využitia technológií AI na udržanie kroku s medzinárodnými farmaceutickými gigantmi.
Doplňujúce fakty:
– AI technológia vo vývoji liekov nie je obmedzená len na Japonsko; krajiny ako Spojené štáty, Čína a Spojené kráľovstvo tiež intenzívne investujú do využívania AI na zrýchlenie procesov objavovania liekov.
– Použitie AI vo vývoji liekov nie je obmedzené len na infekčné choroby, ale rozširuje sa aj na rôzne ďalšie terapeutické oblasti ako rakovina, neurodegeneratívne choroby a vzácne genetické poruchy.
– Farmaceutické spoločnosti stále viac spolupracujú s technologickými firmami špecializujúcimi sa na AI, aby získali prístup k pokročilým algoritmám a výpočtovým silám pre efektívnejší vývoj liekov.
Dôležité otázky:
1. Ako môže technológia AI zlepšiť presnosť a rýchlosť predpovedania účinnosti a bezpečnostných profilov liečiv?
2. Aké sú etické dôsledky spojené s ťažkým spoliehaním sa na AI algoritmy pri kľúčových rozhodnutiach vo vývoji liekov?
3. Ako by sa mohli regulačné orgány prispôsobiť dohľadu nad integráciou AI do procesu vývoja liekov a zabezpečiť bezpečnosť pacientov?
Kl´čové výzvy/Kontroverzie:
– Pri zdieľaní citlivých farmaceutických údajov medzi viacerými zainteresovanými stranami v spolupracujúcich projektoch AI vznikajú otázky ochrany údajov a vlastníctva údajov.
– Obávajú sa možných predsudkov v AI algoritmoch, ktoré by mohli viesť k skresleným odporúčaniam pre liečivé zlúčeniny a ovplyvniť diverzitu a inkluzivitu úsilia v oblasti vývoja liekov.
– Potreba transparentnosti a vysvetliteľnosti v rozhodovacích procesoch AI na budovanie dôvery medzi zainteresovanými stranami, vrátane regulačných orgánov a pacientov.
Výhody a nevýhody:
– Výhody: AI technológia môže významne skrátiť čas vývoja liekov, znížiť náklady, zlepšiť presnosť predpovedí a uľahčiť objavovanie nových cieľov liekov.
– Nevýhody: Výzvy súvisiace s kvalitou údajov, predsudkami algoritmov, interpretovateľnosťou odporúčaní AI, regulačnými prekážkami a možným nahradením ľudských výskumníkov v istých aspektoch vývoja liekov.
Navrhnuté súvisiace odkazy:
– Oficiálna stránka FDA
– Natur Journal
– Národné inštitúty zdravotníctva (NIH)