CMB / Getty Images
Βασικές επιλογές
- Νέα έρευνα δείχνει ότι οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει τεχνητή νοημοσύνη για να βρουν νέες χρήσεις για τα υπάρχοντα φάρμακα, μια διαδικασία γνωστή και ως επαναπροσδιορισμός φαρμάκων.
- Η επανατοποθέτηση ναρκωτικών μπορεί να μειώσει το χρονικό πλαίσιο που απαιτείται συνήθως για να λάβει έγκριση για νέα φάρμακα, καθώς και να μειώσει τον κίνδυνο που σχετίζεται με τον έλεγχο ασφάλειας νέων φαρμάκων.
- Αυτή η διαδικασία έχει ήδη χρησιμοποιηθεί για να επισπεύσει την ανάπτυξη φαρμάκων που σχετίζονται με το COVID-19.
Νέα έρευνα που δημοσιεύτηκε στις αρχές του μήνα από το Πανεπιστήμιο του Οχάιο (OSU) δείχνει ότι οι επιστήμονες έχουν επιτύχει επιτυχία χρησιμοποιώντας μια μέθοδο μηχανικής μάθησης για να καθορίσουν εάν ορισμένα φάρμακα μπορούν να επανατοποθετηθούν για νέες χρήσεις. Αυτή η διαδικασία που αναπτύχθηκε από ερευνητές είναι σημαντική πρόοδος, δεδομένου ότι μπορεί να εντοπίσει ταχύτερα υποψήφιους ναρκωτικών που μπορεί να επαναχρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία ορισμένων ασθενειών, σύμφωνα με την έκθεση που δημοσιεύθηκε στοΝοημοσύνη μηχανών φύσηςστις 4 Ιανουαρίου
«Αυτή η εργασία δείχνει πώς η τεχνητή νοημοσύνη (AI) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να« δοκιμάσει »ένα φάρμακο σε έναν ασθενή και να επιταχύνει τη δημιουργία υποθέσεων και πιθανώς να επιταχύνει μια κλινική δοκιμή», δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Ping Zhang, PhD, βοηθός καθηγητής υπολογιστών επιστήμη και μηχανική και βιοϊατρική πληροφορική στο OSU, δήλωσε σε δελτίο τύπου. "Αλλά δεν θα αντικαταστήσουμε ποτέ τον γιατρό - οι αποφάσεις για τα ναρκωτικά θα λαμβάνονται πάντα από κλινικούς ιατρούς."
Φυσικά, η επανατοποθέτηση ναρκωτικών δεν είναι καινούργια. Ένα παράδειγμα; Οι ενέσεις Botox, οι οποίες εγκρίθηκαν αρχικά για τη θεραπεία των σταυρωμένων ματιών, συνέχισαν να χρησιμοποιούνται ως θεραπεία ημικρανίας, καθώς και αισθητικά για τη μείωση της εμφάνισης των ρυτίδων. Η μελέτη OSU επικεντρώθηκε στην επανατοποθέτηση φαρμάκων που αποτρέπουν καρδιακή ανεπάρκεια και εγκεφαλικό επεισόδιο σε ασθενείς με στεφανιαία νόσο, αλλά απέδειξαν ότι το πλαίσιο θα μπορούσε να εφαρμοστεί στις περισσότερες ασθένειες.
Η χρήση της τεχνητής νοημοσύνης της μελέτης επιταχύνει μια διαδικασία που έχει ήδη σχεδιαστεί για να μειώσει το χρονικό πλαίσιο που απαιτείται για την έγκριση νέων φαρμάκων, σύμφωνα με το Εθνικό Κέντρο Προώθησης Μεταφραστικών Επιστημών (NCATS).
«Πολλοί παράγοντες που έχουν εγκριθεί για άλλες χρήσεις έχουν ήδη δοκιμαστεί σε ανθρώπους, οπότε υπάρχουν λεπτομερείς πληροφορίες για τη φαρμακολογία, τη συνταγοποίηση και την πιθανή τοξικότητά τους», σημειώνει ο ιστότοπος του NCATS. "Επειδή η επανατοποθέτηση βασίζεται σε προηγούμενες προσπάθειες έρευνας και ανάπτυξης, οι νέες υποψήφιες θεραπείες θα μπορούσαν να είναι έτοιμες για κλινικές δοκιμές γρήγορα, επιταχύνοντας την αναθεώρησή τους από την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων και, εάν εγκριθεί, την ένταξή τους στην υγειονομική περίθαλψη."
Η επαναχρησιμοποίηση ναρκωτικών μπορεί επίσης να μειώσει τον κίνδυνο που σχετίζεται με τον έλεγχο ασφάλειας νέων φαρμάκων, σύμφωνα με το δελτίο τύπου.
Τι σημαίνει αυτό για εσάς
Στο μέλλον, με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης, η επανατοποθέτηση των ναρκωτικών μπορεί να είναι μια ταχύτερη και πιο εξορθολογισμένη διαδικασία. Η έγκριση φαρμάκων όπως το remdesivir για το COVID-19 μπορεί να είναι μια πιο γρήγορη διαδικασία.
Πώς ταυτοποιούνται τα ναρκωτικά για επαναπροσδιορισμό;
Πριν βυθιστείτε στα οφέλη της επανατοποθέτησης ναρκωτικών, ο Ζανγκ και οι συν-ερευνητές του στη μελέτη OSU ισχυρίστηκαν ότι το «χρυσό πρότυπο» στη δοκιμή ναρκωτικών εξακολουθεί να είναι τυχαιοποιημένες κλινικές δοκιμές για να προσδιοριστεί η αποτελεσματικότητα ενός φαρμάκου έναντι μιας ασθένειας.
«[Αλλά] η μηχανική μάθηση μπορεί να αντιπροσωπεύει εκατοντάδες –ή χιλιάδες– ανθρώπινες διαφορές εντός ενός μεγάλου πληθυσμού που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τον τρόπο λειτουργίας της ιατρικής στο σώμα», σημειώνει το δελτίο τύπου. «Αυτοί οι παράγοντες, ή οι σύγχυση, που κυμαίνονται από την ηλικία, το φύλο και τη φυλή έως τη σοβαρότητα των ασθενειών και την παρουσία άλλων ασθενειών, λειτουργούν ως παράμετροι στον αλγόριθμο υπολογιστών βαθιάς μάθησης στον οποίο βασίζεται το πλαίσιο».
Η διαδικασία για τον εντοπισμό φαρμάκων για επαναπροσδιορισμό περιλαμβάνει ένα εργαστήριο που αναπτύσσει πρώτα μια «δοκιμασία», μια διαδικασία που θα της επιτρέψει να παρακολουθεί την αποτελεσματικότητα της ένωσης, λέει ο Pek Lum, PhD, συνιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Auransa, μιας φαρμακευτικής εταιρείας με γνώμονα το AI. Πολύ καλά.
«Μια βιβλιοθήκη ενώσεων που έχουν ήδη κυκλοφορήσει (θα μπορούσε να είναι σε δεκάδες χιλιάδες) που μπορούν να επανατοποθετηθούν θα ελεγχθεί (δοκιμαστεί) για αποτελεσματικότητα χρησιμοποιώντας τον προσδιορισμό», εξηγεί ο Lum. «Μόλις ένα επανατοποθετημένο φάρμακο εντοπιστεί μέσω μιας οθόνης, θα δοκιμαστεί περαιτέρω στο εργαστήριο για αποτελεσματικότητα στην προτεινόμενη χρήση. Σε ορισμένες περιπτώσεις, εάν η ένωση έχει ήδη δοκιμαστεί προηγουμένως σε κλινικές δοκιμές με αποδεκτό προφίλ ασφάλειας για παρόμοια ένδειξη ή σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης όπως η πανδημία, θα μπορούσε να πάει κατευθείαν σε κλινικές δοκιμές χωρίς να χρειάζεται να δείξει προ-κλινικό ζώο ασφάλεια ξανά. "
Ενώ τα επαναλαμβανόμενα φάρμακα θα πρέπει ακόμη να περάσουν από κλινικές δοκιμές για να δείξουν την αποτελεσματικότητα στη νέα χρήση, ο Lum λέει ότι η επανατοποθέτηση φαρμάκων είναι ένας πολύ χρήσιμος τρόπος για να ξεκινήσει ένα πρόγραμμα ναρκωτικών "καθώς μπορεί να μειώσει πολλά βήματα που χρειάζονται ή τουλάχιστον , κάποιος θα πρέπει να είναι σε θέση να μάθει για το αναθεωρημένο φάρμακο μέσω προηγούμενων δεδομένων. "
Επαναπροσδιορισμός για COVID-19
Εάν αναρωτιέστε εάν η επανατοποθέτηση ναρκωτικών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επιταχύνει τη διαδικασία πρόληψης και θεραπείας του COVID-19, η απάντηση είναι ναι - και έχει ήδη.
«Η προσπάθεια εντοπισμού ήδη φαρμάκων που έχουν ξεκινήσει και μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν για το COVID-19 ξεκίνησε νωρίς στην πανδημία», λέει ο Lum. «Τα εργαστήρια άρχισαν να δοκιμάζουν ήδη γνωστά αντιιικά φάρμακα έναντι του COVID-19 [χρησιμοποιώντας τη διαδικασία διαλογής] που αναφέρθηκε παραπάνω. Για παράδειγμα, το remdesivir δοκιμάστηκε και αποδείχθηκε αποτελεσματικό σε σχετικές δοκιμασίες COVID-19 και δοκιμές για τη δοκιμή του τέθηκε σε κίνηση πολύ γρήγορα. "
Στίβεν Τ.Κ. Ο Wong, PhD, καθηγητής επιστήμης υπολογιστών, ιατρικής συστημάτων και βιοτεχνολογίας στην ογκολογία στο Χιούστον Methodist Research Institute, συμφωνεί, προσθέτοντας ότι το Remdesivir είναι ένα φάρμακο που σχεδιάστηκε αρχικά για την καταπολέμηση του Έμπολα.
"Αυτό το παράδειγμα δεν περιλαμβάνει κάποια εξελιγμένη ανάλυση AI λόγω της έκτακτης ανάγκης των καταστάσεων COVID-19 που απαιτούνται γρήγορες, άμεσες ενέργειες, αλλά εξακολουθεί να ακολουθεί τα τέσσερα βήματα στην επανατοποθέτηση ναρκωτικών", λέει ο Wong στον Verywell.
Πώς βοηθά η AI;
Ο Wong επισημαίνει ότι η τεχνητή νοημοσύνη καλύπτει πολύ μεγαλύτερους χώρους αναζήτησης υποψηφίων ναρκωτικών από μεμονωμένους ερευνητές ή κλινικούς γιατρούς.
«Σε μακροοικονομικό επίπεδο, το AI μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό του σωστού χρόνου και της δοσολογίας για την αποτελεσματική χορήγηση ενός επαναλαμβανόμενου φαρμάκου», λέει. «Για παράδειγμα, μέσω της εξόρυξης ηλεκτρονικών ιατρικών αρχείων, η AI μπορεί να προσδιορίσει την« υπογραφή »για κακές εκβάσεις κατά το χρονοδιάγραμμα της νοσηλείας και να καθοδηγήσει τις κατανομές πόρων (π.χ. αναπνευστήρες) και το χρόνο εφαρμογής διαφορετικών θεραπευτικών.»
Σε μικρο-επίπεδο, «η AI μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση των βιομορίων που εμπλέκονται στην αιτία της νόσου και στη θεραπεία, δημιουργώντας καλύτερη αντιστοίχιση μεταξύ επανατοποθετημένων φαρμάκων και πρωτεϊνών-στόχων και εντοπίζοντας πιθανές ανεπιθύμητες ενέργειες», λέει ο Wong.
Συνολικά, η ουσία του AI, λέει ο Wong, είναι ότι μπορεί να σαρώνει έναν χώρο αναζήτησης υποψηφίων ναρκωτικών πέρα από την ανθρώπινη ικανότητα, καθώς και να «αναλύει και να ποσοτικοποιεί» δεδομένα που μπορούν να οδηγήσουν σε καλύτερη λήψη αποφάσεων και επανατοποθέτηση ναρκωτικών για τη βελτίωση της ανθρώπινης υγείας.
