Nakon višegodišnjih ulaganja milijardi dolara u uvođenje umjetne inteligencije u proces razvoja lijekova, ta se mogućnost čini nikad bližom. Trenutno su u fazi testiranja na ljudima lijekovi koje je umjetna inteligencija razvila za rak limfnih čvorova, upalne bolesti i bolesti motoričkih neurona, a za mnoge je samo pitanje vremena kada će stati na policu u ljekarni, piše Politico. Ako uspije, umjetna inteligencija obećava revoluciju u farmaceutskoj industriji jer mogla bi dramatično skratiti vrijeme potrebno za razvoj novog lijeka, kao i pomoći u identificiranju novih molekula lijekova. To bi ujedno značilo da bi pacijenti mogli imati pristup većem broju inovativnih lijekova dosad neviđenom brzinom.
Umjetna inteligencija koristi se u svim sferama ljudske djelatnosti i donosi velike prednosti, no važno je koristiti je uz mogućnost ljudske kontrole i provjere, odnosno imati mogućnost intervencije, ističe za Večernji list znanstvenik prof. Luka Čičin Šain s njemačkog Helmholtz centra za infektivna istraživanja u Braunschweigu. - Senzori u automobilu koji izbjegavaju sudare sigurno nam mogu pomoći, ali to ne znači da ćemo sjesti za volan tog automobila i spavati – povlači paralelu prof. Čičin-Šain.
- Važno je znati da umjetna inteligencija nije tu da napravi lijek od početka do kraja pa ga mi slijepo uzimamo. To je tek početak dugotrajnog procesa gdje se učinkovitost tako dobivenog lijeka testira u biološkim sustavima, prvo u eksperimentalnim uvjetima u kulturama stanica, biokemijskim pokusima gdje se testira da li taj potencijalni lijek djeluje onako kako bi trebao djelovati na neke enzime ili na neki sličan način u biološkom sustavu. Nakon toga se testira u pretkliničkim istraživanjima, uključivo toksikologiju i sve drugo. Tek na kraju ulazi u klinička istraživanja, tako da pristup radu umjetne inteligencije s lijekovima još uvijek ne znači da se mi slijepo pouzdajemo u umjetnu inteligenciju nego se učinkovitost i nuspojave takvog lijeka testiraju prije no što on dođe na tržište. To je sustav koji ubrzava proces jer se više informacija automatizirano može brže obraditi nego je to moguće 'ručno', ali je na koncu to sustav u kojem ljudska komponenta provjere postoji – objašnjava prof. Čičin-Šain.
- Recimo, ako se uzme u obzir neki trodimenzionalni model, kako izgleda neka molekula u našem tijelu, kad se vidi koje je neko informacijsko središte te ciljne molekule, da li ju treba potaknuti ili blokirati, onda postaje jasno na koji način takav lijek može djelovati i umjetna inteligencija može onda pokušati generirati ideje kako bi mogla izgledati jedna mala molekula koja će na ključnom mjestu ciljano zaustaviti neki proces, ali neće djelovati na neke druge procese u našem tijelu – dodaje.
Prof. Nenad Ban, molekularni biolog sa Švicarskog federalnog instituta za tehnologiju ETH Zürich), kaže da je Umjetna inteligencija već uzrokovala revoluciju u predikciji proteinskih struktura. Takozvani AlphaFold program može sa velikom sigurnošću predvidjeti strukture proteina koristeći se isključivo informacijom pohranjenom u našim genima.
- Sličan pristup se sada koristi da bi se predvidjelo kako male molekule mogu stupati u interakcije sa proteinima koje bi trebalo inhibirati da bi se liječile određene bolesti. Npr., inhibicija ključnog virusnog enzima je odličan način da se spriječi replikacija virusa, ili inhibicija određenih staničnih enzima je način da se spriječi visoki tlak. Obzirom na sve veće mogućnosti programa koji se koriste umjetnom inteligencijom danas postoje brojne akademske ustanove i farmaceutske kompanije koje razvijaju nove lijekove koristeći se takvim pristupom što može bitno skratiti istraživanje koje je potrebno da bi se identificirali spojevi koje bi bilo korisno eksperimentalno ispitati. Jednom kada postoji set spojeva koji su obećavajući obzirom na kompjutersku analizu onda je potrebno prvo pokazati da ti spojevi inhibiraju ciljnu molekulu, da nisu toksični, da mogu ući u stanicu i inhibirati molekulu u kontekstu žive stanice i u kontekstu živog organizma koristeći se pokusnim životinjama. Ako se sve ovo potvrdi onda se može početi s ispitivanjem tih spojeva kao potencijalnih lijekova u tri faze – kazao nam je prof. Ban te ustvrdio kako će programi koji se koriste umjetnom inteligencijom imati ključnu ulogu u razvoju lijekova u budućnosti, što je, dodaje, izvrsna vijest i za medicinu i za potencijalni poslovni uspjeh kompanija koje će uspješno uklopiti takvu strategiju u njihovo istraživanje.
Značajna prepreka koju treba prevladati prije svega je dostupnost podataka, prenosi Politico. Naime, pretpostavka za korištenje umjetne inteligencije u otkrivanju i razvoju lijekova prilično je jednostavna: upotrijebiti algoritme za pretraživanje golemih baza podataka — uključujući strukture kemijskih spojeva, studije na životinjama i informacije o pacijentima — kako bi se lakše identificiralo što budući lijek treba ciljati u ljudskom tijelu; koja bi molekula bila najprikladnija za to; i što je najzanimljivije, kako stvoriti potpuno nove molekule. "Apsolutno vjerujem da će svi lijekovi biti dizajnirani na ovaj način u budućnosti, jer vjerujem da je to daleko učinkovitiji način za dizajniranje molekula, pitanje je koliko će brzo industrija to prihvatiti", rekao je Andrew Hopkins, osnivač Exscientie.
Pitanje je hoće li lijekovi dizajnirani umjetnom inteligencijom biti sigurni za ljude, hoće li imati željeni učinak na bolest i hoće li moći zadovoljiti rigorozne regulatorne standarde kako bi doista bili odobreni za upotrebu kod ljudi. "U sljedećih nekoliko godina moramo vidjeti i klinički uspjeh projekata vođenih umjetnom inteligencijom, inače će biti problema s prevođenjem u učinkovitost i sigurnost metoda", rekao je Andreas Bender, profesor molekularne informatike na Sveučilištu Cambridge i suradnik osnivač tvrtki za otkrivanje lijekova AI Healx i Pharmenable. Jim Weatherall, potpredsjednik AstraZeneca za podatkovnu znanost, umjetnu inteligenciju i istraživanje i razvoj, kaže da pacijenti, ako stvarno žele imati koristi od lijekova koje je razvila umjetna inteligencija, moraju te lijekove i primiti — što znači da će lijekovi morati proći kroz iste regulatorne krugove kao i tradicionalni lijekovi. Budući da se više lijekova koje je dizajnirala umjetna inteligencija sada testira na ljudima, uskoro bi moglo doći do presudne važnosti.
Exscientia je prvi put izašla 2020. s lijekom za koji se nadala da bi mogao liječiti opsesivno kompulzivni poremećaj. Iako je ta studija prekinuta nakon što nije uspjela postići očekivane kriterije, tvrtka sada ima lijek protiv raka i jedan za upalne bolesti u kliničkim ispitivanjima. Nisu jedini. Schrödinger ima potencijalni lijek za limfom u kliničkim ispitivanjima, Insilico ima lijek za liječenje idiopatske plućne fibroze za koji se očekuje da će ući u fazu 2 ispitivanja ove godine, a Verge Genomics testira novi lijek za amiotrofičnu lateralnu sklerozu (ALS).
U nekim slučajevima, kao što je Vergeov lijek za ALS, sam proces razvoja lijeka ide obrnuto. Tradicionalno, lijekovi se testiraju na životinjama prije nego što pređu na ljude, no Vergeova platforma koristi ljudske podatke i ljudske modele u fazi otkrivanja i razvoja, što je proces za koji vjeruju da daje pronicljivija otkrića od životinjskih modela. Ako se postigne uspjeh s jednim lijekom, "vjerojatno će doći do pompe u javnosti i uložiti više novca u to područje, ali to ne znači da će svi budući projekti vjerojatnije biti uspješniji", rekao je Bender.
Ono što je potrebno je bolje razumijevanje toga koji su podaci prediktivni i značajni u kontekstu koje bolesti, kako bismo znali koji će alat biti koristan, u kojoj situaciji, rekao je Bender. Uz partnerstva poput onog s BenevolentAI-jem, britansko-švedski proizvođač lijekova AstraZeneca ima interni tim stručnjaka koji intenzivno primjenjuju AI (artificial intelligence) u procesu otkrivanja lijekova. Alati umjetne inteligencije primjenjuju se na oko 70% tvrtkinih projekata otkrivanja lijekova usmjerenih na male molekule — tradicionalne lijekove napravljene od kemijskih spojeva, rekao je Ola Engkvist, pomoćnik direktora računalne kemije, znanosti o otkrićima i istraživanja i razvoja u AstraZeneci. Također ga počinju koristiti izvan malih molekula, u složenijim projektima kao što je dizajn antitijela. Iako umjetna inteligencija još nije stvorila novi lijek od početka do kraja, "možda idemo" tamo, rekao je. Weatherall, Engkvistov kolega iz AstraZenece, vjeruje da je umjetna inteligencija “budućnost razvoja lijekova”. "Bili smo na putu od 'što je ovo?' do 'zašto smo to ikada radili drugačije?'", rekao je.
VIDEO Udarac za novčanik: Stiže čak dvostruko skuplja cijena participacije za jednu skupinu građana