CMB / Гети изображения
Основни продукти за вкъщи
- Ново изследване показва, че учените са разработили изкуствен интелект, за да намерят нови приложения на съществуващите лекарства, процес, известен също като преназначаване на лекарства.
- Пренасочването на наркотици може да намали времето, което обикновено е необходимо за получаване на одобрение за нови лекарства, както и да намали риска, свързан с тестването за безопасност на новите лекарства.
- Този процес вече се използва за ускоряване на разработването на лекарства, свързани с COVID-19.
Ново изследване, публикувано в началото на този месец от Държавния университет в Охайо (OSU), показва, че учените са постигнали успех, използвайки метод на машинно обучение, за да определят дали някои лекарства могат да бъдат преназначени за нови цели. Този разработен от изследователя процес е важен напредък, тъй като той може по-бързо да идентифицира кандидати за наркотици, които могат да бъдат преназначени за лечение на редица заболявания, според доклада, публикуван вИнтелигентност на машината на природатана 4 януари.
„Тази работа показва как изкуственият интелект (AI) може да се използва за„ тестване “на лекарство върху пациент и за ускоряване на генерирането на хипотези и потенциално ускоряване на клиничното изпитване“, старши автор на изследването д-р Пинг Джанг, асистент по компютър наука и инженерство и биомедицинска информатика в OSU, каза в съобщение за новини. "Но ние никога няма да заменим лекаря - решенията за лекарствата винаги ще се вземат от клиницисти."
Пренасочването на наркотици, разбира се, не е ново. Един пример? Инжекциите с ботокс, които първо бяха одобрени за лечение на кръстосани очи, продължиха да се използват като лечение на мигрена, както и козметично за намаляване на появата на бръчки. Проучването на OSU се фокусира върху пренасочване на лекарства, които предотвратяват сърдечна недостатъчност и инсулт при пациенти с коронарна артериална болест, но доказа, че рамката може да бъде приложена към повечето заболявания.
Използването на изкуствения интелект в проучването ускорява процес, който вече е проектиран да намали времевата рамка, необходима за получаване на одобрението на нови лекарства, според Националния център за развитие на транслационните науки (NCATS).
„Много агенти, одобрени за други употреби, вече са тествани при хора, така че подробна информация е налична в тяхната фармакология, формулировка и потенциална токсичност“, отбелязва уебсайтът на NCATS. „Тъй като пренасочването се основава на предишни усилия за научноизследователска и развойна дейност, новите кандидат-терапии могат да бъдат готови за клинични изпитвания бързо, като ускорят прегледа им от Администрацията по храните и лекарствата и, ако бъдат одобрени, интегрирането им в здравеопазването.“
Пренасочването на лекарства също може да намали риска, свързан с тестването за безопасност на новите лекарства, според съобщението за новини.
Какво означава това за вас
В бъдеще, с помощта на AI, преназначаването на лекарства може да бъде по-бърз и по-рационализиран процес. Одобряването на лекарства като ремдезивир за COVID-19 може да бъде по-бърз процес.
Как се идентифицират наркотиците за преустройство?
Преди да се потопи в ползите от преназначаването на лекарства, Джанг и неговите съ-изследователи от проучването OSU твърдят, че „златният стандарт“ в тестването на наркотици все още са рандомизирани клинични проучвания за определяне на ефективността на лекарството срещу заболяване.
„[Но] машинното обучение може да доведе до стотици - или хиляди - човешки различия в голяма част от населението, които биха могли да повлияят на начина, по който лекарството действа в тялото“, отбелязва съобщението за новини. „Тези фактори или объркващи фактори, вариращи от възраст, пол и раса до тежест на заболяването и наличието на други заболявания, функционират като параметри в компютърния алгоритъм за дълбоко обучение, на който се основава рамката.“
Процедурата за идентифициране на лекарства за преназначаване включва лаборатория, която първо разработва „анализ“, процес, който ще й позволи да наблюдава ефективността на съединението, казва д-р Пек Лум, съосновател и главен изпълнителен директор на Auransa, фармацевтична компания, ръководена от AI. Много добре.
„Библиотека от вече пуснати съединения (може да бъде десетки хиляди), които могат да бъдат преназначени, ще бъде скринирана (тествана) за ефективност, използвайки анализа,“ обяснява Лум. „След като преназначеното лекарство бъде идентифицирано чрез екран, то ще бъде допълнително тествано в лабораторията за ефективност при предложената употреба. В някои случаи, ако съединението вече е тествано по-рано в клинични изпитвания с приемлив профил на безопасност за подобна индикация или в случай на извънредна ситуация като пандемията, то може да премине направо в клинични изпитвания, без да е необходимо да се показват предклинични животни отново безопасност. "
Въпреки че променените лекарства все още ще трябва да преминат през клинични изпитвания, за да покажат ефективност при новата употреба, Lum казва, че преназначаването на лекарства е много полезен начин за стартиране на програма за лекарства, „тъй като може да прекъсне много стъпки, които са необходими или поне , човек трябва да може да научи за преназначеното лекарство чрез предварително генерирани данни. "
Преустройство за COVID-19
Ако се чудите дали пренасочването на лекарството може да се използва за ускоряване на процеса на предотвратяване и лечение на COVID-19, отговорът е да - и вече го има.
„Усилията за идентифициране на вече пуснати лекарства, които могат да бъдат променени за COVID-19, започнаха рано в пандемията“, казва Лум. „Лабораториите започнаха да тестват вече известни антивирусни лекарства срещу COVID-19 [с помощта на скрининговия процес], споменати по-горе. Например, ремдезивир беше тестван и показан като ефективен при тестове, свързани с COVID-19, и опитите за неговото тестване бяха много бързо пуснати в действие. “
Стивън Т.Ц. Д-р Уонг, професор по компютърни науки, системна медицина и биоинженеринг в онкологията в Методисткия изследователски институт в Хюстън, се съгласява, добавяйки, че Remdesivir е лекарство, което първоначално е било създадено за борба с ебола.
„Този пример не включва някакъв сложен анализ на AI поради спешната ситуация на COVID-19, изискващи бързи, незабавни действия, но все пак следва четирите стъпки в преместването на лекарството“, казва Уонг пред Verywell.
Как AI помага?
Уонг посочва, че AI обхваща много по-големи пространства за търсене на кандидати за наркотици, отколкото отделни изследователи или клиницисти.
„На макрониво, AI може да помогне да се определи правилното време и доза за ефективно прилагане на преназначено лекарство“, казва той. „Например чрез извличане на електронни медицински досиета AI може да идентифицира„ сигнатурата “за лоши резултати по времевия график на хоспитализацията и да ръководи разпределението на ресурсите (напр. Вентилатори) и времето за прилагане на различни терапевтични средства.“
На микро ниво „AI може да помогне за разбирането на биомолекулите, участващи в причинно-следствената връзка и лечението, генерирайки по-добро съответствие между репозиционираните лекарства и целевите протеини и идентифицирайки потенциалните неблагоприятни странични ефекти“, казва Вонг.
Като цяло, същността на AI, казва Уонг, е, че той може да помете пространство за търсене на кандидати за наркотици извън човешките възможности, както и да „анализира и измери количествено“ данни, които могат да доведат до по-добро вземане на решения и пренасочване на лекарства за подобряване на човешкото здраве.
