Истраживачи користе АИ како би пронашли нову употребу постојећих лекова

ЦМБ / Гетти Имагес

Кључне Такеаваис

• Ново истраживање показује да су научници развили вештачку интелигенцију како би пронашли нову употребу постојећих лекова, поступак познат и као пренамена лекова.
• Пренаменска употреба лекова може смањити временски оквир који је обично потребан за добијање одобрења за нове лекове, као и смањити ризик повезан са безбедносним тестирањем нових лекова.
• Овај процес је већ коришћен за убрзавање развоја лекова повезаних са ЦОВИД-19.

Ново истраживање објављено почетком овог месеца од Државног универзитета Охајо (ОСУ) показује да су научници постигли успех методом машинског учења како би утврдили да ли се неки лекови могу пренаменити за нову употребу. Овај процес који су развили истраживачи важан је напредак, с обзиром на то да може брже да идентификује кандидате за лекове који могу бити пренамењени за лечење бројних болести, наводи се у извештају објављеном уИнтеллигенце Мацхине Мацхине4. јануара.

„Овај рад показује како се вештачка интелигенција (АИ) може користити за„ тестирање “лека на пацијенту и убрзати стварање хипотеза и потенцијално убрзати клиничко испитивање“, виши аутор студије, др Пинг Зханг, доцент рачунара науке и инжењеринга и биомедицинске информатике на ОСУ, рекао је у саопштењу за новине. "Али никада нећемо заменити лекара - клинике ће увек доносити лекари."

Пренамењивање лекова, наравно, није ново. Један пример? Ињекције ботокса, које су прво одобрене за лечење укрштених очију, наставиле су да се користе као третман мигрене, али и козметички за смањење појаве бора. Студија ОСУ фокусирала се на пренамењивање лекова који спречавају срчану инсуфицијенцију и мождани удар код пацијената са болестима коронарних артерија, али је доказало да се оквир може применити на већину болести.

Употреба вештачке интелигенције у студији убрзава процес који је већ дизајниран да смањи временски оквир потребан за добијање одобрења за нове лекове, према Националном центру за унапређење транслационих наука (НЦАТС).

„Многи агенси одобрени за другу употребу већ су тестирани на људима, тако да су детаљни подаци доступни у њиховој фармакологији, формулацији и потенцијалној токсичности“, напомиње веб локација НЦАТС. „Будући да се поновна намена темељи на претходним истраживачким и развојним напорима, нове терапије кандидата могле би брзо да буду спремне за клиничка испитивања, убрзавајући њихов преглед од стране Управе за храну и лекове и, ако одобре, њихову интеграцију у здравствену заштиту.“

Пренаменска употреба лекова такође може смањити ризик повезан са безбедносним испитивањем нових лекова, наводи се у саопштењу.

Шта ово значи за вас

У будућности, уз помоћ уметне интелигенције, пренамењивање лекова може бити бржи и поједностављенији поступак. Одобрење лекова попут ремдесивира за ЦОВИД-19 може бити бржи процес.

Како се идентификују лекови за поновну употребу?

Пре него што су заронили у користи од пренамењивања лекова, Зханг и његови сарадници у истраживању ОСУ тврдили су да су „златни стандард“ у испитивању лекова и даље насумична клиничка испитивања како би се утврдила ефикасност лека против болести.

„[Али] машинско учење може представљати стотине - или хиљаде - људских разлика унутар велике популације које би могле утицати на то како лек делује у телу“, напомиње се у саопштењу. „Ови фактори, или збуњујући фактори, у распону од старости, пола и расе до тежине болести и присуства других болести, функционишу као параметри у рачунарском алгоритму за дубоко учење на коме се темељи оквир.“

Поступак за идентификовање лекова за поновну употребу укључује лабораторију која је прво развила „тест“, поступак који ће јој омогућити да надгледа ефикасност једињења, каже др Пек Лум, суоснивач и извршни директор компаније Ауранса, фармацеутске компаније вођене уметном интелигенцијом. Врло добро.

„Библиотека већ лансираних једињења (може бити у десетинама хиљада) која се може пренаменити биће приказана (тестирана) ради ефикасности помоћу теста“, објашњава Лум. „Једном када се прекомерни лек идентификује путем екрана, он ће се даље тестирати у лабораторији на ефикасност у предложеној употреби. У неким случајевима, ако је то једињење већ претходно тестирано у клиничким испитивањима са прихватљивим сигурносним профилом за сличну индикацију или у случају хитних случајева попут пандемије, могло би ићи директно у клиничка испитивања без потребе за показивањем предклиничких животиња опет сигурност “.

Иако ће преуређени лекови још увек морати да прођу кроз клиничка испитивања да би показали ефикасност у новој употреби, Лум каже да је пренамењивање лекова врло користан начин за покретање програма лекова „јер може да пресече многе кораке који су потребни или у најмању руку , човек би требало да може да сазна о преуређеном леку путем претходно генерисаних података “.

Пренамењивање за ЦОВИД-19

Ако се питате да ли се поновна намена лека може користити за убрзавање процеса спречавања и лечења ЦОВИД-19, одговор је да - и већ јесте.

„Напор да се идентификују већ лансирани лекови који се могу пренаменити за ЦОВИД-19 започео је рано у пандемији“, каже Лум. „Лабораторије су почеле да испитују већ поменуте антивирусне лекове против ЦОВИД-19 [користећи поступак скрининга]. На пример, ремдесивир је тестиран и показао се ефикасним у релевантним тестовима за ЦОВИД-19 и испитивања за његово тестирање су врло брзо покренута. “

Степхен Т.Ц. Др Вонг, професор рачунарских наука, системске медицине и биоинжењеринга у онкологији са Хоустон Метходист Ресеарцх Институте, слаже се, додајући да је Ремдесивир лек који је првобитно дизајниран за борбу против еболе.

„Овај пример не укључује неке софистициране анализе АИ због хитних ситуација са ЦОВИД-19 које су захтевале брзе тренутне акције, али ипак следи четири корака у репозиционирању лекова“, каже Вонг за Веривелл.

Како АИ помаже?

Вонг истиче да АИ покрива много веће просторе за претрагу кандидата за дрогу од појединачних истраживача или клиничара.

„На макро нивоу, АИ може да помогне да се утврди право време и доза за ефикасну примену преуређених лекова“, каже он. „На пример, путем ископавања електронских медицинских картона, АИ може да идентификује„ потпис “за лоше исходе по хронолошком распореду хоспитализације и усмери дистрибуцију ресурса (нпр. Вентилаторе) и време примене различитих терапеутских средстава.“

На микро-нивоу, „АИ може помоћи у разумевању биомолекула који су укључени у узрочну болест и лечење, стварајући боље подударање између репозиционираних лекова и циљних протеина и идентификујући потенцијалне нежељене нежељене ефекте“, каже Вонг.

Све у свему, суштина АИ, каже Вонг, је да она може да помете простор за претрагу кандидата за дрогу изнад људских могућности, као и да „анализира и квантификује“ податке који могу довести до бољег доношења одлука и репозиционирања лекова ради побољшања људског здравља.