Inteligența artificială ar putea accelera descoperirea de noi medicamente

Inteligența artificială ar putea accelera descoperirea de noi medicamente
februarie 07 12:03 2023
Articol scris de:
Timp citire articol: 3 minut(e)

O nouă tehnologie inteligentă care ar putea reduce costurile și accelera descoperirea de noi medicamente a fost dezvoltată în cadrul unei colaborări între cercetătorii de la universitatea din Sheffield și AstraZeneca.

O nouă tehnologie bazată pe inteligența artificială (IA) și care a fost denumită DrugBAN poate prezice dacă un medicament candidat va interacționa cu moleculele de proteine țintă vizate în interiorul corpului uman.

Tehnologia inteligentă dezvoltată de o echipă de la departamentul de Informatică din Sheffield, împreună cu clinicieni de la AstraZeneca, este descrisă într-un nou studiu publicat luna aceasta, în Nature Machine Intelligence.

Studiul demonstrează că IA, denumită DrugBAN, poate estima dacă un medicament candidat va interacționa cu moleculele de proteine țintă vizate în interiorul corpului uman.

În prezent există IA care poate prezice dacă medicamentele vor ajunge la țintele lor preconizate, dar tehnologia dezvoltată de cercetătorii de la Sheffield și AstraZeneca poate face acest lucru cu o acuratețe mai mare și, de asemenea, poate oferi informații utile pentru a-i ajuta pe oamenii de știință să înțeleagă modul în care medicamentele se angajează cu partenerii lor proteici la nivel molecular, potrivit articolului publicat.

IA are potențialul de a informa dacă un medicament va angaja cu succes o proteină specifică legată de cancer sau dacă un medicament candidat se va lega și de alte ținte neintenționate în organism și va duce la efecte secundare nedorite pentru pacienți.

DrugBAN a fost antrenat să învețe substructurile proteinelor din corpul uman, precum și pe cele ale compușilor din medicamente. Tehnologia învață modul în care aceste substructuri pot interacționa unele cu altele, pe care se bazează apoi pentru a face predicții cu privire la modul în care se vor comporta probabil noile medicamente.

„Am conceput inteligența artificială cu două obiective principale. În primul rând, dorim ca IA să surprindă modul în care medicamentele interacționează cu țintele lor la o scară mai rafinată, deoarece acest lucru ar putea oferi informații biologice utile pentru a ajuta cercetătorii să înțeleagă aceste interacțiuni la nivel molecular”, a declarat Haiping Lu, profesor de învățare automată la universitatea din Sheffield.

El a precizat în al doilea rând că, instrumentul poate prezice care vor fi aceste interacțiuni cu noile medicamente sau ținte pentru a contribui la accelerarea procesului general de predicție.

Cheia pentru proiectarea acestui algoritm inteligent constă în modul în care modelul învață interacțiunile de substructură pe perechi – interacțiunile multiple care pot avea loc între substructurile compușilor medicamentoși și proteinele din organism.

În timp ce majoritatea IA existente pe piață pentru predicția medicamentelor învață din reprezentări întregi ale medicamentelor și proteinelor, care nu surprind substructurile acestora și, prin urmare, oferă informații mai puțin utile.În următoarea etapă de dezvoltare, echipa intenționează să utilizeze date mai detaliate privind structura compușilor și a proteinelor pentru a face aplicația inteligentă și mai precisă.

O noutate esențială a aplicației inteligente DrugBAN este faptul că se bazează pe o rețea de atenție biliniară care îi permite să învețe interacțiunile din substructuri, atât ale medicamentelor, cât și ale țintelor acestora, simultan.

Cercetătorii au făcut public codul sursă în mod gratuit, în speranța că va sprijini mai multe abordări pentru IA care vor continua să accelereze descoperirea de noi medicamente.

Descoperirea și dezvoltarea de medicamente prin metode tradiționale poate fi incredibil de dificilă, cu timpi de dezvoltare îndelungați rezultând în sume uriașe de bani în cheltuieli.

Astfel, cu noile progrese în domeniul tehnologiilor artificiale și digitale, procesele de descoperire a medicamentelor au potențialul de a fi accelerate în mod semnificativ, permițând cercetătorilor să găsească noi modalități de a identifica cu ce proteine ar putea interacționa un medicament în corpul uman.

Oamenii de știință speră că noua tehnologie inteligentă va permite progrese semnificative în proiectarea de produse terapeutice.

Abordarea se distinge, de asemenea, prin accentul pus pe interpretabilitate, permițând experților umani să beneficieze de intuițiile generate de sistemul de inteligență artificială.

scrie un comentariu

0 Comentarii

Adaugă un comentariu