ولأول مرة، يدخل دواء مصمم بواسطة الذكاء الاصطناعي في المرحلة الثانية من التجارب السريرية. ومؤخرًا، نشر الفريق الذي يقف وراء الدواء ورقة بحثية توضح كيفية تطويره بهذه السرعة.
مصنوع بواسطة الطب Insilico، وهي شركة للتكنولوجيا الحيوية مقرها في نيويورك وهونج كونج، يستهدف الدواء المرشح التليف الرئوي مجهول السبب، وهو مرض فتاك يتسبب في تصلب الرئتين وظهور ندبات بمرور الوقت. الضرر لا يمكن إصلاحه، مما يزيد من صعوبة التنفس. ليس للمرض مسببات معروفة. ويكافح العلماء للعثور على البروتينات أو الجزيئات التي قد تكون وراء المرض كأهداف محتملة للعلاج.
بالنسبة للكيميائيين الطبيين، فإن تطوير علاج لهذا المرض يعد بمثابة كابوس. بالنسبة للدكتور أليكس زافورونكوف، المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة Insilico Medicine، يمثل التحدي دليلاً محتملاً على المفهوم الذي يمكن أن يغير عملية اكتشاف الأدوية باستخدام الذكاء الاصطناعي - ويوفر الأمل لملايين الأشخاص الذين يعانون من المرض الفتاك.
الدواء، الذي يطلق عليه اسم ISM018_055، تم غرسه بالذكاء الاصطناعي طوال عملية التطوير بأكملها. مع فارما، منصة تصميم الأدوية الخاصة بالشركة، استخدم الفريق طرقًا متعددة للذكاء الاصطناعي للعثور على هدف محتمل للمرض ثم قام بإنشاء مرشحات واعدة للأدوية.
تميز ISM018_055 بقدرته على تقليل التندب في الخلايا وفي النماذج الحيوانية. في العام الماضي، أكمل الدواء المرحلة الأولى من التجربة السريرية على 126 متطوعًا سليمًا في نيوزيلندا والصين لاختبار سلامته واجتاز بنجاح. لقد قام الفريق الآن وصف منصتهم بأكملها ونشروا بياناتهم في طبيعة التكنولوجيا الحيوية.
الجدول الزمني لاكتشاف الدواء، بدءًا من العثور على الهدف وحتى إكمال المرحلة الأولى من التجارب السريرية، هو حوالي سبع سنوات. وباستخدام الذكاء الاصطناعي، أكملت Insilico هذه الخطوات في نصف هذا الوقت تقريبًا.
وقال زافورونكوف: "لقد رأيت في وقت مبكر إمكانية استخدام الذكاء الاصطناعي لتسريع وتحسين عملية اكتشاف الأدوية من البداية إلى النهاية". التفرد المحور. قوبل هذا المفهوم في البداية بالتشكيك من مجتمع اكتشاف الأدوية. باستخدام ISM018_055، يضع الفريق منصة الذكاء الاصطناعي الخاصة بهم "في الاختبار النهائي - اكتشاف هدف جديد، وتصميم جزيء جديد من الصفر لتثبيط هذا الهدف، واختباره، وإدخاله في التجارب السريرية مع المرضى."
الدواء المصمم بواسطة الذكاء الاصطناعي لديه جبال يجب تسلقها قبل أن يصل إلى الصيدليات. في الوقت الحالي، ثبت أنه آمن فقط لدى المتطوعين الأصحاء. أطلقت الشركة التجارب السريرية للمرحلة الثانية في الصيف الماضي، والتي ستجري مزيدًا من التحقيقات حول سلامة الدواء والبدء في اختبار فعاليته لدى الأشخاص المصابين بالمرض.
"تعمل الكثير من الشركات على الذكاء الاصطناعي لتحسين الخطوات المختلفة في اكتشاف الأدوية" محمد الدكتور مايكل ليفيت الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء، والذي لم يشارك في العمل. "إن Insilico... لم تحدد هدفًا جديدًا فحسب، بل قامت أيضًا بتسريع عملية اكتشاف الأدوية المبكرة بأكملها، وقد نجحوا في التحقق من صحة أساليب الذكاء الاصطناعي الخاصة بهم."
وقال إن العمل "مثير بالنسبة لي".
اللعبة الطويلة
تشبه المراحل الأولى من اكتشاف الأدوية إلى حد ما المقامرة عالية المخاطر.
يختار العلماء هدفًا في الجسم من المحتمل أن يسبب مرضًا ثم يقومون بتصميم مواد كيميائية بعناية للتدخل في الهدف. يتم بعد ذلك فحص المرشحين لعدد لا يحصى من الخصائص المفضلة. على سبيل المثال، هل يمكن امتصاصه على شكل أقراص أو باستخدام جهاز استنشاق بدلاً من الحقن؟ هل يمكن للدواء الوصول إلى الهدف بمستويات عالية بما يكفي لمنع التندب؟ هل يمكن تكسيره بسهولة والتخلص منه عن طريق الكلى؟ وفي نهاية المطاف، هل هو آمن؟
يمكن أن تستغرق عملية التحقق بأكملها، بدءًا من الاكتشاف وحتى الموافقة، أكثر من عقد من الزمن وتكلف مليارات الدولارات. في أغلب الأحيان، المقامرة لا تؤتي ثمارها. بقسوة 90 في المئة من الأدوية المرشحة الواعدة في البداية تفشل في التجارب السريرية. حتى أن المزيد من المرشحين لا يصلون إلى هذا الحد.
تعد المرحلة الأولى، وهي العثور على الهدف لدواء محتمل، أمرًا ضروريًا. لكن العملية صعبة بشكل خاص بالنسبة للأمراض التي ليس لها سبب معروف أو بالنسبة للمشاكل الصحية المعقدة مثل السرطان والاضطرابات المرتبطة بالعمر. وباستخدام الذكاء الاصطناعي، تساءل زافورونكوف عما إذا كان من الممكن تسريع الرحلة. في العقد الماضي، قام الفريق ببناء العديد من "علماء الذكاء الاصطناعي" لمساعدة المتعاونين معهم من البشر.
الأول، PandaOmics، يستخدم خوارزميات متعددة للتركيز على الأهداف المحتملة في مجموعات البيانات الكبيرة - على سبيل المثال، الخرائط الجينية أو البروتينية والبيانات من التجارب السريرية. بالنسبة للتليف الرئوي مجهول السبب، قام الفريق بتدريب الأداة على بيانات مأخوذة من عينات الأنسجة للمرضى المصابين بالمرض، وأضاف نصًا من مجموعة من المنشورات العلمية والمنح عبر الإنترنت في هذا المجال.
وبعبارة أخرى، PandaOmics تصرفت مثل عالم. لقد "قرأ" وقام بتجميع المعرفة الموجودة كخلفية ودمج بيانات التجارب السريرية لإنشاء قائمة بالأهداف المحتملة للمرض مع التركيز على الحداثة.
وبرز بروتين يسمى TNIK كأفضل مرشح. على الرغم من أنه لم يكن مرتبطًا سابقًا بالتليف الرئوي مجهول السبب، إلا أن TNIK كان كذلك هدف يرتبط بـ "سمات الشيخوخة المميزة" المتعددة - عدد لا يحصى من العمليات الجينية والجزيئية التي تتراكم مع تقدمنا في السن.
مع وجود هدف محتمل في متناول اليد، تم استدعاء محرك ذكاء اصطناعي آخر الكيمياء 42استخدمت خوارزميات توليدية للعثور على المواد الكيميائية التي يمكن أن تلتصق بـ TNIK. يقوم هذا النوع من الذكاء الاصطناعي بإنشاء استجابات نصية في البرامج الشائعة مثل ChatGPT، لكنه يمكنه أيضًا ابتكار أدوية جديدة.
وقال زافورونكوف: "لقد كان الذكاء الاصطناعي التوليدي كتقنية موجودًا منذ عام 2020، لكننا الآن في لحظة محورية من الوعي التجاري الواسع والإنجازات المذهلة".
وبمساهمة الخبراء من الكيميائيين الطبيين البشريين، وجد الفريق في النهاية الدواء المرشح: ISM018_055. كان الدواء آمنًا وفعالًا في تقليل الندبات في الرئتين في النماذج الحيوانية. والمثير للدهشة أنه يحمي أيضًا الجلد والكلى من التليف، والذي يحدث غالبًا أثناء الشيخوخة.
وفي أواخر عام 2021، أطلق الفريق تجربة سريرية في أستراليا لاختبار سلامة الدواء. وسرعان ما تبعه آخرون في نيوزيلندا والصين. وكانت النتائج في المتطوعين الأصحاء واعدة. تم امتصاص الدواء المصمم بواسطة الذكاء الاصطناعي بسهولة عن طريق الرئتين عند تناوله على شكل حبوب ثم يتم تفكيكه وإزالته من الجسم دون آثار جانبية ملحوظة.
إنه دليل على مفهوم اكتشاف الأدوية المعتمدة على الذكاء الاصطناعي. وقال زافورونكوف: "نحن قادرون على أن نثبت بما لا يدع مجالاً للشك أن هذه الطريقة لإيجاد وتطوير علاجات جديدة ناجحة".
الأول في الصف
الدواء المصمم بالذكاء الاصطناعي انتقل إلى المرحلة التالية من التجارب السريريةالمرحلة الثانية، في كل من الولايات المتحدة والصين الصيف الماضي. يتم اختبار الدواء على الأشخاص المصابين بالمرض باستخدام المعيار الذهبي للتجارب السريرية: العشوائية، مزدوجة التعمية، والعلاج الوهمي.
"يقول الكثير من الناس أنهم يستخدمون الذكاء الاصطناعي لاكتشاف الأدوية" محمد الدكتور آلان أسبورو جوزيك من جامعة تورنتو، والذي لم يشارك في الدراسة الجديدة. "هذا، على حد علمي، هو أول دواء يتم إنتاجه بواسطة الذكاء الاصطناعي في المرحلة الثانية من التجارب السريرية. إنه إنجاز حقيقي للمجتمع ولشركة Insilico."
نجاح الدواء لا يزال غير مسلم به. غالبًا ما تفشل الأدوية المرشحة أثناء التجارب السريرية. ولكن إذا نجحت، فمن المحتمل أن يكون لها نطاق أوسع. يحدث التليف بسهولة في أعضاء متعددة مع تقدمنا في العمر، مما يؤدي في النهاية إلى توقف وظائف الأعضاء الطبيعية.
وقال زافورونكوف: "أردنا تحديد هدف متورط بشكل كبير في كل من المرض والشيخوخة، والتليف هو السمة المميزة الرئيسية للشيخوخة". وجدت منصة الذكاء الاصطناعي واحدة من أكثر "الأهداف الواعدة ذات الغرض المزدوج والمتعلقة بمكافحة التليف والشيخوخة"، والتي قد لا تنقذ حياة الأشخاص المصابين بالتليف الرئوي مجهول السبب فحسب، بل قد تؤدي أيضًا إلى إبطاء الشيخوخة بالنسبة لنا جميعًا.
بالنسبة للدكتور كريستوف كوبي، من RWTH Aachen، والذي لم يشارك في العمل، فإن الدراسة هي "معلم" يمكن أن يعيد تشكيل مسار اكتشاف الأدوية.
مع ISM018_055 الذي يخضع حاليًا لتجارب المرحلة الثانية، يتصور زافورونكوف مستقبلًا يتعاون فيه الذكاء الاصطناعي والعلماء لتسريع العلاجات الجديدة. وقال: "نأمل أن يؤدي هذا [العمل] إلى مزيد من الثقة، والمزيد من الشراكات، وأن يعمل على إقناع أي متشكك متبقي في قيمة اكتشاف الأدوية المعتمدة على الذكاء الاصطناعي".
حقوق الصورة: إنسيليكو
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://singularityhub.com/2024/03/18/an-ai-designed-drug-is-moving-toward-approval-at-an-impressive-clip/
