Sztuczna inteligencja (SI) to nie tylko fantastyczna wizja przyszłości, ale także coraz bardziej realna część naszej codzienności. SI potrafi nie tylko rozpoznawać twarze, głosy czy emocje, ale także pomagać w odkrywaniu nowych leków i terapii. W tym artykule dowiesz się, jak sztuczna inteligencja pomaga odkrywać nowe leki i jakie korzyści niesie to dla medycyny i ludzkiego zdrowia.
Sztuczna inteligencja to zdolność maszyn do wykazywania ludzkich umiejętności, takich jak rozumowanie, uczenie się, planowanie i kreatywność. Umożliwia systemom technicznym postrzeganie ich otoczenia, radzenie sobie z tym, co postrzegają i rozwiązywanie problemów, działając w kierunku osiągnięcia określonego celu. W medycynie sztuczna inteligencja może być wykorzystywana na wiele sposobów, m.in. do poprawy diagnostyki, personalizacji leczenia, monitorowania stanu zdrowia czy zapobiegania chorobom.
Jak sztuczna inteligencja zmienia świat medycyny: 10 przykładów zastosowań i korzyści
Jednym z najbardziej obiecujących zastosowań sztucznej inteligencji w medycynie jest odkrywanie nowych leków ponieważ jest to bardzo złożony i kosztowny proces, który wymaga wielu lat badań i testów. Sztuczna inteligencja może znacznie przyspieszyć i ułatwić ten proces, poprzez analizę ogromnych ilości danych, generowanie hipotez, symulowanie eksperymentów i przewidywanie wyników. Sztuczna inteligencja może także pomóc w odkrywaniu nowych zastosowań dla istniejących leków, co nazywa się zmianą przeznaczenia leku.
Ostatnio sztuczna inteligencja osiągnęła kilka spektakularnych sukcesów w odkrywaniu nowych leków.
• Sztuczna inteligencja znalazła nowy antybiotyk, halicynę, na podstawie analizy dostępnych molekuł i uczenia się, jak oddziałują one na bakterie. Halicyna okazała się skuteczna przeciwko wielu opornym na leki szczepom bakterii, co daje nadzieję na walkę z rosnącym problemem antybiotykooporności.
• Sztuczna inteligencja pomogła w opracowaniu pierwszego leku całkowicie zaprojektowanego przez komputer, który trafił do badań klinicznych. Lek ten ma potencjał do leczenia zaburzeń obsesyjno-kompulsyjnych.
• Sztuczna inteligencja współpracowała z ludzkimi naukowcami w stworzeniu nowego leku na astmę. Lek ten działa na nowy sposób, blokując białko odpowiedzialne za zapalenie dróg oddechowych
Jakie są wyzwania związane z odkrywaniem nowych leków?
• Długi czas badań i testów. Odkrywanie nowych leków wymaga wielu lat badań naukowych, testów laboratoryjnych i klinicznych, aby sprawdzić skuteczność i bezpieczeństwo potencjalnych leków. Średnio trwa to około 10-15 lat
• Wysokie koszty. Odkrywanie nowych leków pochłania ogromne środki finansowe, które często nie są zwracane przez sprzedaż leków na rynku. Szacuje się, że koszt opracowania jednego nowego leku wynosi około 2,6 miliarda dolarów
• Niska skuteczność. Odkrywanie nowych leków wiąże się z dużym ryzykiem niepowodzenia na każdym etapie procesu. Tylko około 10% kandydatów na leki przechodzi wszystkie fazy badań klinicznych i otrzymuje zatwierdzenie do wprowadzenia na rynek
• Złożoność biologii. Odkrywanie nowych leków wymaga głębokiego zrozumienia mechanizmów molekularnych i komórkowych odpowiedzialnych za choroby i ich leczenie. Jednak biologia jest bardzo złożona i dynamiczna, a wiele procesów jest nadal słabo poznanych lub nieznanych
• Zmieniające się potrzeby medyczne. Odkrywanie nowych leków musi odpowiadać na zmieniające się potrzeby medyczne społeczeństwa, takie jak rosnący problem antybiotykooporności, starzenie się populacji czy pojawianie się nowych chorób zakaźnych
Jak sztuczna inteligencja może pomóc w rozwiązaniu tych wyzwań?
• Przeczesywanie bibliotek molekuł. Sztuczna inteligencja może analizować ogromne ilości danych o dostępnych molekułach i ich właściwościach, aby znaleźć te, które mają potencjał do bycia skutecznymi lekami. Sztuczna inteligencja może także sugerować nowe kombinacje molekuł, które mogą mieć lepsze działanie https://www.microsoft.com/pl-pl/industry/healthcare/resources/pharma-medtech-drug-discovery.
• Przewidywanie właściwości związków. Sztuczna inteligencja może symulować interakcje między cząsteczką leczniczą a celem terapeutycznym, aby przewidzieć ich skuteczność i bezpieczeństwo. Sztuczna inteligencja może także przewidywać możliwe skutki uboczne, interakcje z innymi lekami lub oporność na leki
• Wynajdywanie nowych związków. Sztuczna inteligencja może generować nowe molekuły leków na podstawie określonych kryteriów lub celów, używając do tego technik uczenia maszynowego i uczenia głębokiego. Sztuczna inteligencja może także odkrywać nowe zastosowania dla istniejących leków, co nazywa się zmianą przeznaczenia leku.
• Przyspieszanie badań klinicznych. Sztuczna inteligencja może pomóc w zaprojektowaniu i przeprowadzeniu badań klinicznych, poprzez dobieranie odpowiednich pacjentów, monitorowanie ich stanu zdrowia, analizowanie wyników i dostosowywanie dawek. Może także wykorzystywać syntetyczne dane o pacjentach oparte na sztucznej inteligencji, aby symulować różne scenariusze i redukować ryzyko błędów.
Jakie są najnowsze odkrycia w dziedzinie sztucznej inteligencji i leków?
• Firma Insilico Medicine (Hong Kong) pokazała wyniki nowego procesu odkrywania leków opartego o SI, który może skrócić czas potrzebny na odkrycie jednej substancji z lat nawet do dni. SI pomaga w generowaniu i testowaniu potencjalnych kandydatów na leki, które mogą być skuteczne przeciwko różnym chorobom.
• Parlament Europejski przygotowuje Akt o sztucznej inteligencji, który ma regulować zastosowanie SI w różnych obszarach, w tym w medycynie i farmacji. Akt ma zapewnić bezpieczeństwo, etykę i odpowiedzialność w wykorzystywaniu SI, a także wspierać innowacje i konkurencyjność UE.
• Politechnika Warszawska prowadzi badania nad wykorzystaniem SI do analizy obrazu medycznego, diagnozy chorób, modelowania procesów biologicznych i molekularnych, a także do tworzenia interfejsów mózg-komputer, które mogą pomóc w rehabilitacji pacjentów z uszkodzeniami mózgu.
• Oracle oferuje rozwiązania oparte na SI, które pomagają firmom farmaceutycznym i biotechnologicznym w zarządzaniu danymi, badaniach klinicznych, opracowywaniu leków i monitorowaniu bezpieczeństwa. Oracle AI pomaga również w przewidywaniu zachowań pacjentów i rynku, a także w personalizacji terapii
Sztuczna inteligencja jest coraz częściej wykorzystywana w procesie odkrywania nowych leków, ponieważ może znacznie przyspieszyć i ułatwić badania naukowe. AI może pomóc w analizie danych, modelowaniu molekularnym, symulacji komputerowej, przewidywaniu właściwości i aktywności związków chemicznych, a nawet w generowaniu nowych kandydatów na leki. AI może również współpracować z ludźmi, dostarczając im wskazówek i sugestii, a także ucząc się z ich doświadczeń i informacji zwrotnej. AI ma potencjał, aby znaleźć leki na choroby, które dotychczas były trudne lub niemożliwe do leczenia, takie jak nowotwory, choroby neurodegeneracyjne czy infekcje wirusowe. AI może również pomóc w tworzeniu leków bardziej skutecznych, bezpiecznych i dostosowanych do indywidualnych potrzeb pacjentów.
