CMB / Getty Images
Key Takeaways
- Új kutatások azt mutatják, hogy a tudósok mesterséges intelligenciát fejlesztettek ki a meglévő gyógyszerek új felhasználási lehetőségeinek felkutatására.
- A gyógyszerek újrafelvétele csökkentheti az új gyógyszerek jóváhagyásának megszerzéséhez általában szükséges időkeretet, valamint csökkentheti az új gyógyszerek biztonsági vizsgálatával járó kockázatot.
- Ezt a folyamatot már használták a COVID-19-hez kapcsolódó gyógyszerek kifejlesztésének felgyorsítására.
Az Ohio Állami Egyetem (OSU) e hónap elején közzétett új kutatása azt mutatja, hogy a tudósok gépi tanulási módszerrel értek el sikert annak eldöntésére, hogy bizonyos gyógyszerek felhasználhatók-e új felhasználásra. Ez a kutató által kidolgozott folyamat fontos előrelépés, mivel gyorsabban azonosíthatja azokat a gyógyszerjelölteket, amelyek számos betegség kezelésére alkalmasak lehetnek - derül ki aTermészet gépi intelligenciajanuár 4-én.
"Ez a munka megmutatja, hogyan lehet a mesterséges intelligenciát (AI) felhasználni egy gyógyszer" tesztelésére "a páciensen, valamint a hipotézisek létrehozásának felgyorsításával és potenciálisan a klinikai vizsgálat felgyorsításával" - mondta Ping Zhang, a tanulmány egyik vezető szerzője, a számítógép adjunktusa a tudomány, a mérnöki és az orvosbiológiai informatika az OSU-ban, közölte egy sajtóközleményben: "De soha nem fogjuk pótolni az orvost - a gyógyszerekkel kapcsolatos döntéseket mindig a klinikusok hozzák meg."
A gyógyszerek újraterjesztése természetesen nem új keletű. Egy példa? A botox injekciókat, amelyeket először keresztezett szemek kezelésére hagytak jóvá, migrénes kezelésként, valamint kozmetikai úton is alkalmazzák a ráncok megjelenésének csökkentésére. Az OSU-tanulmány a szívkoszorúér-betegségben szenvedő betegek szívelégtelenségét és agyvérzését megelőző gyógyszerek újrafelvételére összpontosított, de bebizonyította, hogy a keretrendszer alkalmazható a legtöbb betegségre.
A tanulmány mesterséges intelligencia használata felgyorsítja azt a folyamatot, amelyet már az új gyógyszerek jóváhagyásának megszerzéséhez szükséges időkeret csökkentésére terveztek - állítja az Országos Translációs Tudományos Központ (NCATS).
"Számos, más felhasználásra jóváhagyott hatóanyagot már teszteltek embereken, ezért részletes információ áll rendelkezésre farmakológiájukról, készítményükről és potenciális toxicitásukról" - jegyzi meg az NCATS honlapja. "Mivel az újrateremtés a korábbi kutatási és fejlesztési erőfeszítésekre épül, az új jelölt terápiák gyorsan készen állnak a klinikai vizsgálatokra, felgyorsítva az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal felülvizsgálatát, és ha jóváhagyják, integrálódhatnak az egészségügybe."
A gyógyszerek újbóli alkalmazása szintén csökkentheti az új gyógyszerek biztonsági vizsgálatával járó kockázatot - áll a sajtóközleményben.
Mit jelent ez az Ön számára
A jövőben az AI segítségével a kábítószer-újrafelvétel gyorsabb és korszerűbb folyamat lehet. A COVID-19-hez hasonló gyógyszerek, például a remdesivir jóváhagyása gyorsabb folyamat lehet.
Hogyan azonosítják a kábítószereket újrafelhasználás céljából?
Mielőtt belevetette volna magát a kábítószer-újrahasznosítás előnyeibe, Zhang és munkatársai az OSU-tanulmányban azt állították, hogy a kábítószer-tesztelés „arany standardja” még mindig randomizált klinikai vizsgálatok a gyógyszer hatékonyságának megállapítására egy betegség ellen.
"[De] a gépi tanulás több száz - vagy ezer - emberi különbséggel járhat nagy népességen belül, amely befolyásolhatja az orvostudomány működését a testben" - jegyzi meg a sajtóközlemény. "Ezek a tényezők, vagy zavaró tényezők, az életkortól, nemtől és fajtól kezdve a betegség súlyosságáig és más betegségek jelenlétéig, paraméterként funkcionálnak a mélyreható tanulási számítógépes algoritmusban, amelyre a keret épül."
Az újrafelhasználás céljára szolgáló gyógyszerek azonosításának eljárása magában foglalja a laboratórium előbbi „assay” kidolgozását, amely lehetővé teszi a vegyület hatékonyságának nyomon követését - mondja Pek Lum, PhD, az AI által vezérelt gyógyszergyártó cég, az Auransa társalapítója és vezérigazgatója. Nagyon jól.
"A már forgalomba hozott vegyületek könyvtárát (ez több tízezer lehet), amelyet újra felhasználhatunk, a vizsgálat segítségével átvizsgáljuk (teszteljük) a hatékonyság szempontjából" - magyarázza Lum. „Miután egy újrafeldolgozott gyógyszert egy szűrőn keresztül azonosítottak, a laboratóriumban tovább vizsgálják a javasolt alkalmazás hatékonyságát. Bizonyos esetekben, ha a vegyületet korábban már tesztelték klinikai vizsgálatokban, elfogadható biztonsági profillal, hasonló indikációra, vagy olyan vészhelyzetekben, mint a pandémia, akkor egyenesen klinikai vizsgálatokba kezdhetett anélkül, hogy a preklinikai állatokat meg kellett volna mutatni. ismét a biztonság. ”
Míg az újrahasznosított gyógyszereknek még mindig klinikai vizsgálatokon kell keresztülmenniük, hogy megmutassák az új alkalmazás hatékonyságát, Lum szerint a gyógyszer újraterjesztése nagyon hasznos módszer a kábítószer-program elindításához, „mivel rövidíteni tud sok szükséges lépést, vagy legalábbis legalább , képesnek kell lennie arra, hogy megismertesse az újrahasznosított kábítószert korábban generált adatokon keresztül. "
A COVID-19 újraterjesztése
Ha kíváncsi arra, hogy a kábítószer-újrafelvétel felhasználható-e a COVID-19 megelőzésének és kezelésének felgyorsítására, a válasz igen - és már meg is van.
"A már piacra dobott gyógyszerek azonosítására irányuló erőfeszítések, amelyek alkalmazhatók a COVID-19-re, a pandémiában korán kezdődtek" - mondja Lum. „A laboratóriumok elkezdték tesztelni a már ismert vírusellenes gyógyszereket a fent említett COVID-19 ellen [a szűrési eljárás segítségével]. Például a remdesivirt tesztelték, és hatékonynak bizonyult a COVID-19 releváns vizsgálatokban, és annak tesztelésére szolgáló vizsgálatok nagyon gyorsan elindultak. "
Stephen T.C. Wong, PhD, a Houstoni Módszertani Kutatóintézet informatikai, rendszergyógyászati és onkológiai biomérnöki professzora egyetért azzal, hogy a Remdesivir egy gyógyszer, amelyet eredetileg az Ebola elleni küzdelemre terveztek.
"Ez a példa nem foglal magában néhány kifinomult AI-elemzést a COVID-19 vészhelyzete miatt, amelyek gyors, azonnali intézkedéseket igényelnek, de továbbra is a kábítószer-újrapozícionálás négy lépését követi" - mondja Wong Verywellnek.
Hogyan segít az AI?
Wong rámutat, hogy az AI sokkal nagyobb gyógyszerjelölt-keresési tereket fed le, mint az egyes kutatók vagy orvosok.
"Makroszinten az AI segíthet azonosítani a megfelelő időzítést és adagolást az újrafeldolgozott gyógyszer hatékony beadásához" - mondja. "Például az elektronikus orvosi nyilvántartások bányászatával az AI képes azonosítani a rossz eredmények" aláírását "a kórházi kezelés időtartama mentén, és irányíthatja az erőforrások (pl. Lélegeztetőgépek) elosztását és a különböző terápiák alkalmazásának időzítését."
Mikroszinten "az AI segíthet megérteni a betegség okozásában és kezelésében részt vevő biomolekulákat, jobb párhuzamot teremtve az újrapozicionált gyógyszerek és a célfehérjék között, és azonosítva a lehetséges káros mellékhatásokat" - mondja Wong.
Összességében a mesterséges intelligencia lényege Wong szerint az, hogy a kábítószer-jelöltek keresési terét meghaladhatja az emberi képességeken, valamint „elemezheti és számszerűsítheti” az adatokat, amelyek jobb döntéshozatalhoz és a gyógyszerek újrapozícionálásához vezethetnek az emberi egészség javítása érdekében.
-is-treated.jpg)
