O formă de inteligenţă artificială (AI) ar putea accelera dezvoltarea noilor medicamente cu aproape şase ani, spun cercetătorii. Pacienţii cu cancer ar putea avea acces la medicamente noi în jumătate din timpul actual, iar tratamentele pentru alte boli ar putea fi şi ele accelerate. Experţii spun că această abordare ar putea economisi milioane de euro prin eliminarea proiectelor sau studiilor clinice care testează potenţiale medicamente ce uneori nu duc la rezultatele aşteptate.
Oamenii de ştiinţă au dezvoltat o tehnologie „revoluţionară” de amprentare AI care poate arăta cu precizie cum reacţionează celulele canceroase la noi medicamente, observând schimbările formei acestora.
Creată de experţi de la Institutul de Cercetare a Cancerului din Londra (ICR), tehnologia AI le permite cercetătorilor să evalueze rapid capacitatea unui medicament de a ajunge la ţintă, reducând astfel cu ani întregi durata procesului de dezvoltare a medicamentelor.
Echipa crede că abordarea ar putea economisi milioane de euro prin identificarea timpurie a proiectelor sau studiilor clinice cu şanse mari de eşec.
Cercetarea ajută, de asemenea, la potrivirea mai precisă a medicamentelor cu pacienţii potriviţi, permiţând proiectarea studiilor clinice pentru subtipuri specifice de cancer într-un stadiu mult mai timpuriu.
„Forma celulei în 3D este ca o amprentă a stării şi funcţiei celulare – este un rezervor de informaţii nevalorificat până acum", a declarat miercuri, Chris Bakal, profesor de morfodinamica cancerului la ICR, într-un comunicat.
„Folosind AI, putem descifra această amprentă şi putem dezvălui cum reacţionează celulele la medicamente. Instrumentul pe care l-am creat este atât de puternic încât vom putea simplifica procesul de descoperire a medicamentelor, care durează ani, economisind atât timp cât şi bani. Pacienţii cu cancer au nevoie de opţiuni noi de tratament cât mai repede posibil, aşa că accelerarea acestui proces va fi deosebit de valoroasă”, a adăugat acesta.
Dezvoltarea unui nou medicament durează, în mod normal, între 10 şi 12 ani, dar echipa afirmă că acest interval ar putea fi acum redus drastic. Faza preclinică de dezvoltare ar putea fi redusă de la trei ani la trei luni. Timpul necesar pentru testarea medicamentelor noi ar putea fi scurtat cu până la şase ani, potrivit autorilor studiului.
„Cu instrumentul AI pe care l-am creat, va fi posibil să prezicem cât de eficient este un medicament şi dacă este probabil să apară efecte adverse. Instrumentul ar putea funcţiona pentru o gamă largă de boli, deoarece am demonstrat că poate detecta schimbările de formă la mai multe tipuri de celule şi medicamente”, a completat dr. Matt De Vries, cofondator şi director tehnologic al companiei Sentinal4D – spin-off creată de cercetători pentru a avansa această tehnologie.
Pentru a crea acest instrument, echipa ICR a antrenat tehnologia AI folosind aproape 100.000 de imagini 3D ale celulelor de melanom – captate cu ajutorul microscopiei de ultimă generaţie – analizând informaţii despre forma celulelor.
Tehnologiile anterioare au fost antrenate doar pe imagini 2D, plate, ale celulelor.
Într-un articol, publicat pe 19 martie în revista Cell Systems, echipa a explicat cum a tratat celulele cu o varietate de medicamente şi a folosit AI-ul pentru a învăţa ce schimbări de formă erau cauzate de fiecare medicament.
Instrumentul AI a învăţat cu precizie modificările biochimice de bază care apar în celule şi a identificat proteinele care ar putea deveni ţinte pentru noi medicamente.
Acesta a putut estima ce medicament poate fi folosit pe celule cu o acurateţe de până la 99,3%. De asemenea, putea distinge între schimbările de formă produse de medicamente diferite, chiar dacă acestea aveau efecte similare asupra celulei.
Echipa a demonstrat că instrumentul AI funcţionează şi pentru alte tipuri de celule, inclusiv globule roşii, celule ale vaselor cerebrale şi celule stem, ceea ce indică faptul că şi alte boli ar putea beneficia de această tehnologie.
Descoperirea de noi medicamente pentru a face faţă provocărilor evoluţiei cancerului şi rezistenţei la tratamente, este vitală pentru a le oferi pacienţilor mai multe opţiuni de tratament şi pentru a le prelungi viaţa, spune profesorul Kristian Helin, director executiv al ICR.
Tehnologie recentă se bazează pe ani de cercetări ale echipei ICR pentru a înţelege forma celulelor canceroase şi pentru a folosi AI în analiza datelor.
Echipa a declarat că „aşteaptă cu nerăbdare să vadă această tehnologie folosită" la dezvoltarea de noi medicamente care să aibă un impact real pentru pacienţii cu cancer.
