Hoe kunstmatige intelligentie wordt gebruikt om nieuwe toepassingen voor drugs te ontdekken

Op elk gegeven moment hebben farmaceutische bedrijven een enorme bibliotheek van stoffen en geen idee wat ze ermee moeten doen. Weggestopt in uitgebreide collecties van synthetische en theoretische drugsbanken liggen verborgen schatten - medicijnen om misschien wel de meest verwoestende ziekten te behandelen - maar het identificeren ervan is een pijn: testen kan jaren duren, zelfs decennia, en vaak weten onderzoekers niet eens wat ze zijn op zoek naar. Wat ze nodig hebben, is een manier om de blindgangers te doorzoeken - en nu lijkt het erop dat kunstmatige intelligentie kan helpen.

Wetenschappers van Insilico Medicine, een bioinformatica firma, hebben ontdekt hoe A.I. om het therapeutische gebruik van nieuwe medicijnen te voorspellen voordat ze zelfs worden getest. Hun werk vandaag in het dagboek publiceren Molecular Pharmaceutics, ze bespreken hun A.I.'s trainingsregime, waarbij het gaat om het opnemen van enorme hoeveelheden gegevens uit experimenten op menselijke cellen met behulp van bekende geneesmiddelen. Alles bij elkaar werden er experimentatiegegevens gegeven over 678 geneesmiddelen en de effecten die ze hadden op genexpressie in drie soorten menselijke cellen.

In de loop van de tijd heeft de A.I. heeft een indrukwekkend vermogen ontwikkeld om te voorspellen wat een medicijn nuttig heeft gemaakt door een nauwkeurigheid van 54,6 procent te behalen bij het identificeren van een op de 12 van de therapeutische geneesmiddelen. Hoewel deze kleine stapjes lijken, vormen ze een enorme stap voor onderzoekers, die anders deze voorspellingen zouden moeten doen door langdradig te experimenteren.

Zelfs de 'verkeerde' antwoorden van A.I. waren nuttig, wijzend op secundaire toepassingen voor geneesmiddelen die onderzoekers zelfs niet hadden overwogen.

"De wereld van kunstmatige intelligentie evolueert snel en beïnvloedt elk aspect van ons dagelijks leven", zegt Alex Zhavoronkov, Ph.D., CEO van Insilico Medicine. "En binnenkort is deze vooruitgang merkbaar in de farmaceutische industrie. We hebben de Pharma.AI-divisie opgezet om farmaceutische bedrijven te helpen hun R & D aanzienlijk te versnellen en het aantal goedgekeurde geneesmiddelen te verhogen, maar in het proces kwamen we met meer dan 800 sterke hypotheses in de oncologie, cardiovasculaire, metabole en CNS-ruimte en startten we de basisvalidatie. ”

"We zijn voorzichtig met het maken van krachtige uitspraken, maar als deze aanpak werkt, zal het de farmaceutische industrie ontbossen en een ongekend aantal QALY genereren."

Hoewel de studie een proof of concept was dat KI's konden worden gebruikt om geneesmiddelen te identificeren met behulp van genetische gegevens, creëerde het effectief een directe pijplijn voor het ontdekken van medicijnen - een prestatie die Alex Aliper, Ph.D., de hoofdauteur van de studie en Insilico Medicine's president, beschreven als "het volgende niveau." De voorspellingen van de AI kunnen het preklinische stadium van geneesmiddelen snel versnellen - dat wil zeggen, uitzoeken of een geneesmiddel giftig is voor cellen in een schaal en cellen in een lichaam - waardoor het aantal medicijnen mogelijk verdubbelt klinisch worden gebruikt.