İlaç Geliştirme Yapay Zeka İle Hızlanacak
İnsanlar İlaç Geliştirmeyi Hızlandırmak İçin Yapay Zekadan Yararlanıyor. Bir ilacı hazırlamak için yaklaşık 12 yıl ve 1 milyar dolar harcanıyor. Yapay zeka (AI) bunu hızlandırmayı hedefliyor.
Camın arkasından birinin reçetenizi hazırlamasını beklerken eczanenizde adım atarken zaman uzayabilir. Peki yeni bir ilaç yaratmanın gerçekte ne kadar sürdüğünü hiç merak ettiniz mi?
Hedef: Nadir hastalıklar için daha fazla ilaç. Daha az yan etki. Kişiselleştirilmiş tedaviler. Daha kısa sürede ve daha düşük maliyetle. En az 230 şirket, yeni ilaçların geliştirilmesine yardımcı olmak için AI kullanıyor. Ancak tüm bu yutturmacaya rağmen, AI henüz kendi başına bir ilacı piyasaya sürmedi. Verdiği sözü tutacak ve hayat kurtaracak mı?
Laura Roix gibi insanlar için yeni tedaviler yeterince yakında gelemez.
Zaman tükeniyor
Her Ekim ayında Roix öksürürdü. Ve her yıl doktoru onu zatürre tedavisi gördü. Ama öksürük her zaman geri gelirdi. Ailesinde akciğer hastalığı öyküsü konusunda endişelenerek, akciğerler konusunda uzmanlaşmış bir doktor olan göğüs hastalıkları uzmanına gitti.
Bir tarama, sağ akciğerinin alt kısmında yara izleri gösterdi. Endişelenecek çok az şey vardı; Muhtemelen astımdı, söylendi. Sonraki 6 yıl boyunca, Roix kuru, keskin öksürüğünü yatıştırmak için inhalerlere ve pastillere güvendi.
Ama daha iyi olmadı. Aslında, nefes darlığı hissetmeye başladı.
Roix bir şeylerin yanlış olduğunu biliyordu. Bu yüzden başka bir göğüs hastalıkları uzmanı gördü. Sonunda doğru tanıyı aldı: idiyopatik pulmoner fibroz (IPF) adı verilen hayatı tehdit eden bir akciğer rahatsızlığı. Zamanla, IPF akciğerleri yaralar ve sertleştirir, bu da nefes almayı zorlaştırır. Şiddetli hale gelirse, akciğer nakli gerekebilir.
Sonraki birkaç yıl boyunca, Roix geceleri oksijen aldı. Pulmoner rehabilitasyona gitti. Yine de öksürüğü o kadar kötüleşti ki telefonda konuşamadı bile.
“Bu bir kısır döngü” diyor. "Nefes alamıyorsun. Öksürüyorsun. Daha çok öksürüyorsun. Sonunda endişeleniyorsun. Ve bu sadece büyük bir karmaşa."
İyi seçenekler yoktu. Roix, "Bana idiyopatik pulmoner fibroz teşhisi konduğunda piyasada hiçbir şey yoktu" diyor.
Yeni bir ilaç için klinik bir denemeye kaydoldu ve akciğer nakli bekleme listesine katıldı. Roix, FDA'yı iki IPF ilacını onaylamaya teşvik etmek için Washington DC'ye bile gitti: şu anda mevcut olan nintedanib ve pirfenidon. Ama onlar onun çözümü değildi.
Alex Zhavoronkov, PhD, Roix'i tanımıyor. Ancak bir biyoteknoloji firması olan Insilico Medicine'in CEO'su, sahip olduğu şeyi kimsenin yaşamasını istemiyor.
42 yaşına girdiği gün Zhavoronkov, şirketinin yapay zeka platformu Chemistry42 tarafından geliştirilen IPF için olası bir tedaviyi duyurdu. Insilico'nun haberi, yapay zeka ve ilaç keşfi dünyasındaki en son duyurulardan biri. Ancak insanlara Roix gibi davranmanın önündeki en büyük zorluklar hâlâ önümüzde duruyor.
AI'nın vaadinin bir kısmı tedavileri iyileştirmektir. IPF ile Insilico, yeni ilacının mevcut bir ilaç olan nintedanib dozunun onda birine ihtiyacı olduğunu ve farklı bir şekilde çalıştığını söylüyor.
Şirket, vücudunuzun yara izi oluşturma süreci olan fibroz nedeniyle AI ile çözmeye çalışmak için hastalık olarak IPF'yi seçti.
Zhavoronkov, "Vücudunuzun gerçekten fibrozise ihtiyacı var. Aksi takdirde yaralarınız iyileşmez ve yaralarınız iyileşmez" diyor. Ancak IPF'de fibroz yanlış gidiyor. Bunu, vücutların zamanla parçalanmasının bir yolu olarak görüyor. İPF, yaşamın ilerleyen dönemlerinde daha olası hale gelir, ancak yaşlanmanın normal bir parçası değildir.
Insilico'nun ekibi yeni ilacını 18 ayda geliştirdi. İlk olarak, IPF'yi incelemek için AI kullandı ve onu hedeflemenin yeni bir yolunu buldu. Ardından yeni ilaçlar bulmak için algoritmalar çalıştırdı ve bunları bir laboratuvarda test etti. Beklendiği gibi, algoritmanın her turdan öğrenmesiyle birlikte deney turları aldı.
Sonuç: 2022'nin başlarından itibaren klinik deneylere başlanacak yeni bir ilaç. Her şey yolunda giderse, 4 yıl sonra piyasada olabilir. Insilico, IPF bulgularını henüz bilimsel bir dergide yayınlamadı.
AI, ilacın tasarlanmasına yardımcı oldu. Ancak klinik deneyler genellikle daha uzun ve daha zordur. Birçok ilaç laboratuvarlarda ve bazen farelerde umut verici görünüyor, ancak insanlarda test edildiğinde başarısız oluyor.
Zhavoronkov'un dediği gibi, AI bir Ferrari gibidir: "0'dan 100'e çok hızlı gidiyorsunuz. Ama sonra trafiğin hızıyla hareket ediyorsunuz."
AI her yeni ilacı kullanmasa bile, süreci basitleştirebilir.
Veri İkilemleri
Aramak ve öğrenmek için yeterli veri olmadan, olasılıklar sınırlıdır.
Bazen bilim adamları istedikleri verileri alamıyor çünkü bunlar halka açık değil. Ayrıca, İngiltere'deki Cambridge Üniversitesi Moleküler Bilim Enformatik Merkezi'nden Doktora Andreas Bender, biyolojik verilerin genellikle "standartlaştırıldığını" söylüyor. Yani, yeterince çeşitli değil.
Eksikler de olabilir. Özellikle karmaşık hastalıklarda MIT'den Barzilay, "Hastalığın biyolojisini doğru verileri toplayacak kadar anlamıyoruz" diyor. Bu durumlarda, anahtara ihtiyaç duyan tek bir kilit değil, bir yuva vardır.
Bender, bu alandaki bilim adamlarının genellikle biyolojiden daha fazla kimya bildiğine dikkat çekiyor. Sonuç olarak, bir bileşik oluşturmak için yapay zekayı kullanmak ile insanların alabileceği bir tedaviyi keşfetmek arasında ayrım yapmanın önemli olduğunu söylüyor.
Aşk Kilitleri
İnsanlar İçeri Girdiğinde
Ocak 2020'de manşetler, klinik denemelere başlamak için ilk "AI tarafından keşfedilen" ilacı lanse etti. ExScientia ve Japon ilaç şirketi Sumitomo Dainippon Pharma tarafından yapılan obsesif-kompulsif bozukluk (OKB) için bir ilaçtır. (ExScientia, bu hikaye için bu denemeler hakkında bir güncelleme sunmayı reddetti.)
Kesinlikle, insanlar OKB ve IPF ilaçlarının yaratılmasında yer aldı. Yeni ilaçlar bulmak ve yapmak için hala insanlara ihtiyaç var. Süreç, yapay zeka ile insan zekasını harmanlıyor, tıpkı ExScientia'nın Centaur Chemist platformunun yarı at, yarı insan olan efsanevi bir yaratık için adlandırılması gibi.
Insilico'nun Chemistry42 platformu, bilim kurgu hayranlarını gülümsetecek bir isme sahip. Douglas Adams'ın Otostopçunun Galaksi Rehberi'nde süper zeki fareler, evrenin anlamını bulmak için Derin Düşünce adlı bir bilgisayar yaratırlar. Derin Düşünce'nin cevabı: 42.
Zhavoronkov ve AI alanındaki diğerleri için sayı, yapay zekanın kendisine bir Paskalya yumurtası referansı haline geldi.