De fusie van kunstmatige intelligentie (AI) met multi-omics - een uitgebreide studie die genomics, transcriptomics, proteomics, metabolomics en andere gerelateerde gebieden omvat - luidt een tijdperk in van snellere, efficiëntere medicijnontdekking. AI heeft verschillende sectoren ontwricht, maar het potentieel ervan om een ​​revolutie teweeg te brengen in het proces van medicijnontdekking – van oudsher een complexe, tijdrovende en dure onderneming – krijgt veel aandacht. De integratie van AI met multi-omics-benaderingen verbetert de voorspellende kracht van algoritmen voor het ontdekken van geneesmiddelen, minimaliseert risico's en versnelt de reis van de bank naar het bed.

Het Multi-Omics-landschap begrijpen

De golf van multi-omics-onderzoeken is gestimuleerd door de komst van high-throughput sequencing-technologieën en geavanceerde bio-informatica-tools. Deze aanpak zorgt voor een uitgebreide verkenning van biologische systemen door de dynamische relaties tussen verschillende moleculaire entiteiten te onderzoeken, waaronder genen, RNA's, eiwitten en metabolieten, en daardoor ziektemechanismen op moleculair niveau te begrijpen. Het enorme volume en de complexiteit van de gegenereerde gegevens vormen echter een grote uitdaging. Dit is waar AI binnenkomt en enorme datasets transformeert in zinvolle, bruikbare inzichten.

Uitdagingen voor het ontdekken van geneesmiddelen

Traditionele methoden voor het ontdekken van geneesmiddelen schieten vaak tekort als ze worden geconfronteerd met de uitdagingen die complexe ziekten met zich meebrengen. Geneesmiddelen met één doel, die zich richten op het moduleren van de activiteit van een specifiek eiwit of gen, zijn mogelijk niet effectief bij de behandeling van ziekten waarbij meerdere moleculaire spelers en routes betrokken zijn. Daarom is het een grote uitdaging om complexe ziekten aan te pakken – aandoeningen zoals kanker, auto-immuunziekten en neurologische aandoeningen, die doorgaans worden gekenmerkt door multifactoriële oorzaken en een hoge mate van heterogeniteit. Bovendien maakt de hoge mate van variabiliteit in ziektemanifestaties het moeilijk om de reacties van patiënten op deze therapieën te voorspellen.

De kracht van AI benutten

Machine learning (ML), een subset van AI, is bijzonder bedreven in het herkennen van patronen binnen grote datasets – een onschatbare troef op het gebied van multi-omics. Deep learning-algoritmen kunnen worden getraind om correlaties tussen meerdere biologische lagen, zoals genotypen en fenotypes, bloot te leggen en hoe ze op elkaar inwerken om ziektetoestanden te creëren. Op AI gebaseerde modellen kunnen deze correlaties vervolgens gebruiken om een ​​medicijndoel te voorspellen en hoe een bepaalde medicijnverbinding een specifiek biologisch systeem zou beïnvloeden, om de werkzaamheid en mogelijke bijwerkingen van het medicijn te voorspellen.

Bovendien kan AI de kracht van precisiegeneeskunde aanzienlijk vergroten. Door te leren van multi-omics-gegevens, kan AI helpen bij het ontwerpen van patiëntspecifieke therapeutische regimes, waarbij de onderliggende genetische en metabolische drijfveren van de ziekte worden aangepakt in plaats van alleen de symptomen.

Multi-omics en AI beginnen een enorm potentieel te vertonen in de strijd tegen complexe ziekten zoals kanker. Door AI te gebruiken om multi-omics-gegevens te interpreteren, kunnen onderzoekers een beter begrip krijgen van de veelzijdige aard van verschillende soorten kanker en meer gerichte en effectieve behandelingen ontwerpen.

Bedrijven die AI gebruiken in multi-omics-modellen

1. Randgenomica

Verge Genomics is een toonaangevend biotechbedrijf dat kunstmatige intelligentie en menselijke gegevens gebruikt om baanbrekend werk te verrichten op het gebied van geneesmiddelenontdekking. Het bedrijf is toegewijd aan het aanpakken van complexe ziekten die momenteel een hoge mate van onvervulde behoefte hebben, zoals ALS en de ziekte van Parkinson. De innovatie van Verge draait om zijn AI-aangedreven CONVERGE™-platform, dat gebruikmaakt van enorme multi-omische datasets van zieke weefsels van patiënten. 

Onlangs, Verge aangekondigd een belangrijke mijlpaal: de succesvolle afronding van een klinische fase 1-studie voor VRG50635, een veelbelovende behandeling met PIKfyve-remmers voor ALS. Dit is een van de eerste medicijnen die volledig is ontdekt en ontwikkeld via een AI-platform, inclusief doelidentificatie. De proefresultaten wezen op een gunstige veiligheid, verdraagbaarheid en farmacokinetisch profiel.

Verge Genomics, opgericht in 2015, is momenteel goed voor $ 134.1 miljoen aan investeringen, waarvan de laatste ronde B in 2021 is opgehaald. 

2. MultiOmic Gezondheid

Multiomic Health, een in Londen gevestigde onderneming, richt zich op precisiegeneeskunde voor aandoeningen die verband houden met het metabool syndroom, waaronder hart- en vaatziekten, diabetes type 2, chronische nierziekte en niet-alcoholische leververvetting. Het bedrijf maakt gebruik van computationele systeembiologische modellering en AI-ondersteunde voorspellende analyses op patiëntgegevens om unieke endotypes te identificeren en nieuwe medicijndoelen te ontdekken.

Multiomische gezondheid onlangs opgevoed £ 5 miljoen (US $ 6.2 miljoen) in een startfinancieringsronde onder leiding van Hoxton Ventures met bijdragen van Ada Ventures, MMC Ventures en Verve Ventures, goed voor een totale financiering van $ 8.8 miljoen. De financiering zal worden gebruikt om het eigen MOHSAIC®-platform van het bedrijf te valideren, dat AI-technieken, systeembiologische simulaties en wet lab-experimenten op het gebied van diabetische nierziekte combineert.

De wereldwijde prevalentie van aan het metabool syndroom gerelateerde aandoeningen, die een op de drie volwassenen treft, vertegenwoordigde in 2 bijna $ 2019 biljoen aan gezondheidszorguitgaven, met prognoses van meer dan $ 5.5 biljoen in 2040. De aanpak van Multiomic Health kan, indien succesvol, mogelijk een aanzienlijk deel van deze enorme markt. 

3. Metabolon

Metabolon, Inc., een wereldleider op het gebied van metabolomics, heeft aangekondigd de succesvolle aanschaf van $ 25 miljoen aan aanvullende aandelenfinanciering, waardoor hun totale financieringsbedrag op $ 184.7 miljoen komt. Het bedrijf verwacht deze fondsen te gebruiken voor algemene bedrijfsdoeleinden om zijn commercialiseringsactiviteiten te versnellen en zijn stappenplan voor onderzoek en ontwikkeling verder te ontwikkelen.

Het primaire expertisegebied van het bedrijf ligt in de ontwikkeling van metabolomics-oplossingen die zijn ontworpen om onderzoek, diagnostiek, therapeutische ontwikkeling en precisiegeneeskundige toepassingen te vergemakkelijken. Metabolomics omvat de grootschalige studie van alle kleine moleculen binnen een biologisch systeem, wat een uitgebreid inzicht geeft in iemands gezondheid die verder gaat dan alleen zijn genetische variatie.

De technologie van Metabolon meet duizenden afzonderlijke chemische signalen die biologische wegen in het lichaam vormen. Deze metingen kunnen essentiële biomarkers onthullen die een beter begrip van het werkingsmechanisme, de farmacodynamiek en het veiligheidsprofiel van een geneesmiddel mogelijk maken. Bovendien kunnen ze inzicht geven in individuele reacties op therapie. 

4. Via Wetenschappelijk

Via Scientific, een AI-bedrijf uit Cambridge, is gelanceerd Foundry, een multi-omics-versnellerplatform dat is opgericht om wetenschappelijke doorbraken te versnellen. Het platform, ontwikkeld aan de UMass Chan Medical School, automatiseert het complexe datawerk dat verband houdt met multi-omics-onderzoek, waardoor het voor wetenschappers wordt vereenvoudigd. Foundry beschikt over een pijplijn met slepen en neerzetten, herbruikbare gegevens en aanpasbare analyses. Dit platform maakt codering overbodig, waardoor onderzoekers zich kunnen concentreren op wetenschappelijke inzichten en therapeutische doorbraken. Het bedrijf, opgericht in 2022, werd in februari 2023 publiekelijk gelanceerd na een jaar in stealth-modus. Via Scientific richt zich op biotech-, farmaceutische bedrijven, onderzoeksinstituten en universiteiten, en verbetert voortdurend de AI-mogelijkheden van Foundry. Ze breiden momenteel toepassingen uit en nodigen ze uit van bekwame ingenieurs, AI-experts en bio-informatici.

5. Tempus

Tempus is een technologiebedrijf met een waarde van $ 10 miljard, dat toonaangevend is in het gebruik van kunstmatige intelligentie in de gezondheidszorg, met name op het gebied van precisiegeneeskunde. Het heeft een besturingssysteem ontwikkeld om multimodale gegevens toegankelijk en bruikbaar te maken, en biedt zo AI-ondersteunde oplossingen voor precisiegeneeskunde aan artsen voor gepersonaliseerde patiëntenzorg. Dit multimodale platform bevat diverse gegevenstypen, zoals genomica, transcriptomica en beeldvorming, om uitgebreide patiëntprofielen te creëren. De uitgebreide bibliotheek van Tempus met multimodale gegevens is een van de grootste ter wereld en maakt een holistisch begrip van patiëntenpopulaties mogelijk.

Onlangs heeft Tempus zijn bereik vergroot door de oprichting van Strategic partnerships met wereldwijde farmaceutische leiders. Deze samenwerkingsverbanden, waaronder belangrijke allianties met Actuate Therapeutics en Pfizer, zijn bedoeld om de multimodale en multi-omics-mogelijkheden van Tempus te benutten om de ontwikkeling van geneesmiddelen te verbeteren, met name in de oncologie. De samenwerking met Actuate Therapeutics ondersteunt de lopende studie van elraglusib, een kankergeneesmiddel, met behulp van Tempus' multi-omics en multimodale gegevensbenadering om de ontdekking en validatie van nieuwe medicijndoelen en biomarkers te verbeteren.

6. Oceaangenomica

Ocean Genomics, een in Pittsburgh gevestigd technologie- en AI-bedrijf, is gespecialiseerd in het ontwikkelen van geavanceerde computerplatforms die biofarmaceutische bedrijven helpen bij het ontdekken en ontwikkelen van effectievere diagnostiek en therapieën. Hun software richt zich op het begrijpen van de veranderingen en varianten in mRNA om een ​​nauwkeurigere voorspelling van de biologische reactie van een patiënt op medicijnen mogelijk te maken. De samenwerking met Ocean Genomics zou biotechbedrijven toegang geven tot een gepersonaliseerd in-silico platform voor het ontdekken van geneesmiddelen.

Het bedrijf heeft onlangs aangetrokken een strategische investering van Accenture via Accenture Ventures. Dit partnerschap heeft tot doel de ontwikkeling van geïndividualiseerde behandelingen en ziekte-interventies te versnellen. Door de samenwerking maakt Ocean Genomics ook deel uit van Accenture Ventures' Project Spotlight, een initiatief dat opkomende tech-startups verbindt met grootschalige bedrijven voor strategische innovatie.

De technologie van Ocean Genomics integreert genexpressie, moleculaire kenmerken, klinische en genomics-gegevens en geavanceerde AI-algoritmen. Hun technologieplatform, DeepSea™, biedt diep gekarakteriseerde transcriptomen, samengestelde metadata en vooraf getrainde AI-modellen. Hun focus ligt op het nemen van datagestuurde beslissingen en het vergroten van de kans op technisch en klinisch succes bij elke stap. De specifieke voorwaarden van de Accenture-transactie werden echter niet bekendgemaakt.

Concluderend, heeft de combinatie van kunstmatige intelligentie en multi-omics tot doel complexe problemen op te lossen die verband houden met het begrijpen van ziektemechanismen, het identificeren van doelwitten en het voorspellen van potentiële therapeutische geneesmiddelwerkzaamheid. Het vermogen van AI om bruikbare inzichten te ontlenen aan enorme en complexe datasets vermindert het risico, de kosten en de tijd die gepaard gaan met traditionele methoden voor het ontdekken van geneesmiddelen aanzienlijk.

Hoewel er nog steeds uitdagingen zijn op het gebied van gegevensprivacy, standaardisatie en integratie, wijzen de groeiende interesse van investeerders en strategische partnerschappen met farmaceutische giganten op een sterk vertrouwen in het potentieel van AI en multi-omics. Naarmate de technologie evolueert en rijpt, wordt verwacht dat de integratie van AI met multi-omics een standaardkenmerk zal worden in het zorglandschap. Nu we getuige zijn van de vermenging van AI en multi-omics, kunnen we een aanzienlijke verschuiving verwachten in onze benadering van gezondheidszorg, waarbij deze wordt getransformeerd van een one-size-fits-all-model naar een meer gepersonaliseerd, op precisie gericht model. Dit is echt een opwindende tijd op het gebied van biotechnologie, en we kijken ernaar uit om verslag uit te brengen over de voortdurende vorderingen en doorbraken op dit gebied.

Onderwerpen: Emerging Technologies   

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• EVM Financiën. Uniforme interface voor gedecentraliseerde financiën. Toegang hier.
• Quantum Media Groep. IR/PR versterkt. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3 gegevensintelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• Bron: https://www.biopharmatrend.com/post/696-how-ai-driven-multi-omics-for-drug-discovery-is-reshaping-medicine/