Путь от лаборатории к цифровому мозгу
На протяжении всей истории человечества борьба с болезнями была одной из важнейших проблем, изменивших цивилизацию. Чума, оспа, туберкулёз… Пока эти болезни уносили миллионы жизней, учёные изо всех сил пытались разработать новые лекарства и методы лечения. Но на протяжении веков разработка лекарств сталкивалась с одной и той же фундаментальной проблемой: временем.
Сегодня путь лекарства от идеи в лаборатории до появления на полках аптек занимает в среднем 10–15 лет, а его стоимость может достигать 2 миллиардов долларов. Именно здесь искусственный интеллект (ИИ) совершает переворот в научном мире.
ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКАСовременный процесс разработки лекарств начался в начале XX века с экспериментов с малыми молекулами, проводившихся в химических лабораториях. Случайное открытие пенициллина Александром Флемингом в 1928 году ознаменовало новую эру для человечества. Однако этот период, в котором доминировала случайность, постепенно уступил место более систематическим исследованиям.
С появлением компьютеров в 1970-х годах возникла «вычислительная химия». Моделирование молекул в компьютерной среде позволяло делать теоретические предсказания до проведения экспериментов. Однако вычислительная мощность компьютеров была ограничена; найти нужную молекулу среди миллионов молекул всё ещё было всё равно что копать колодец иголкой.
ВХОД ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В ИГРУС середины 2000-х годов в нашу жизнь вошли такие понятия, как биотехнология, секвенирование генома и большие данные. Расшифровка генома человека в 2003 году открыла доступ к триллионам биологических данных. Однако классической статистики было недостаточно для их интерпретации. Именно здесь на сцену вышел искусственный интеллект.
Искусственный интеллект, особенно алгоритмы глубокого обучения, способен сканировать миллионы молекул и за секунды предсказывать, какие комбинации могут подойти для биологических целей. Расчёты, которые раньше занимали годы, теперь можно выполнить за дни или даже часы.
В 2019 году компания Insilico Medicine с помощью искусственного интеллекта разработала новую молекулу потенциального лекарства всего за 46 дней. Это считалось исторической вехой. В обычных условиях на тот же процесс ушли бы годы.
ПРОЦЕСС, УСКОРЕННЫЙ ПАНДЕМИЕЙПандемия COVID-19 послужила катализатором ускорения разработки лекарственных препаратов на основе ИИ. Анализ данных с помощью ИИ сыграл решающую роль в разработке мРНК-вакцин компаний Pfizer и Moderna. Алгоритмы ИИ широко применялись в рекордно быстром производстве этих вакцин, обработке генетических последовательностей и моделировании иммунных ответов.
ГДЕ МЫ СЕГОДНЯ?Сегодня искусственный интеллект участвует практически на каждом этапе процесса разработки лекарств:
Открытие молекул : ИИ предсказывает, какие молекулы будут работать в клетках человека.
Клинические испытания: алгоритмы предсказывают, какие группы пациентов с наибольшей вероятностью отреагируют на лечение.
Анализ побочных эффектов: ИИ сканирует миллионы историй болезни пациентов, чтобы выявить потенциальные риски на ранней стадии.
К 2025 году по всему миру будет проводиться более 200 клинических испытаний препаратов-кандидатов на основе ИИ. Крупнейшие фармацевтические компании, такие как AstraZeneca, Novartis и Roche, инвестируют миллиарды долларов в эту область, сотрудничая со стартапами, работающими с ИИ.
БУДУЩАЯ ПЕРСПЕКТИВАЭксперты прогнозируют, что в течение следующих 10 лет искусственный интеллект откроет эру «персонализированной медицины». Это означает, что вместо того, чтобы прописывать всем одно и то же лекарство от одного и того же заболевания , можно будет создавать молекулы, специально разработанные с учётом генетической структуры человека. Это может стать революционным шагом в борьбе со сложными заболеваниями, такими как рак. Конечно, существуют риски. Обсуждается, что опора на ИИ, особенно если алгоритмы непрозрачны, может создать этические проблемы и проблемы безопасности. Более того, окончательное решение о разработке лекарств по-прежнему остаётся за клиническими испытаниями и реальным влиянием на здоровье человека. Пусть наступят недели, когда мы не будем обходиться без лекарств, но и не будем в них нуждаться.
BirGün
