Følgende artikel hjælper dig med: Første AI-designede lægemiddel i forsøg på mennesker.
Introduktion: Første AI-designede lægemiddel i forsøg på mennesker.
Det første AI-designede lægemiddel i forsøg på mennesker, vi er på nippet til, at AI bryder ind i lægemiddeldesign for at forbedre sundhedsplejen. Vi har hørt om potentialet ved kunstig intelligens (AI) til at forbedre traditionel lægemiddelopdagelse og -udvikling i flere år. Kliniske forsøg er begyndt i løbet af de sidste to år.
Exscientia skabte overskrifter i april sidste år, da det meddelte, at det havde påbegyndt et fase 1 klinisk forsøg med et lægemiddel, det udviklede ved hjælp af AI til at behandle et etableret proteinmål. I Utah bruger Recursion Pharmaceuticals kunstig intelligens til at finde nye anvendelser for lægemidler ejet af andre virksomheder.
Virksomheden har annonceret det næste skridt: det første fase 1 kliniske forsøg med et lægemiddel udviklet fra bunden ved hjælp af kunstig intelligens. AI kan anvendes til biologi til at opdage mål og til kemi til at designe lægemidler ved hjælp af sin end-to-end platform. Virksomheden mener, at lægemidlet kan have anti-aging egenskaber såvel som dets umiddelbare terapeutiske effekt.
I sidste uge annoncerede det AI-støttede lægemiddelopdagelsesfirma Insilico Medicine, at det havde doseret den første raske frivillige i et mikrodosisforsøg med ISM 001-005.
En lille molekyle inhibitor af et biologisk mål blev opdaget af Pharma AI og designet ved hjælp af AI. Retssagen finder sted i Australien.
Det AI-designede lægemiddel udvikles til at behandle IPF, eller idiopatisk lungefibrose, som er en kronisk lungesygdom. IPF fører til progressiv og irreversibel lungefunktionsnedgang, og det påvirker 20 ud af hver 100.000 mennesker verden over.
Freng Ren, Chief Scientific Officer hos Insilico, sagde i en pressemeddelelse, at denne lægemiddelopdagelse markerer et væsentligt skridt fremad for AI-lægemiddelopdagelsen. Da den nævnte kandidat er det første molekyle nogensinde opdaget af AI baseret på et mål opdaget af AI, er det det første.
I dette nye lægemiddel er sygdommen, der er målrettet mod, idiopatisk lungefibrose (IPF). Årsagen til denne tilstand er ukendt (derfor “idiopatisk”), og den stivner lungerne hos ældre mennesker og dræber dem til sidst. Det påvirker cirka 5 millioner mennesker årligt.
Ifølge Ren har holdet brugt en end-to-end AI-drevet lægemiddelopdagelsesplatform sammen med nye molekyler, der har lægemiddellignende egenskaber til at opdage biologiske mål. En maskinlæringsmodel kaldet Generative Tensorial Reinforcement Learning, eller GENTRL, blev brugt til at udvikle stoffet. Det kostede 2,6 millioner dollars og tog mindre end 18 måneder for processen at nå det prækliniske stadium.
Dette lægemiddel er det første af sin slags nogensinde, der kommer på klinikken, og vi håber, at det bliver det første af mange.
ISM 001-005-lægemidlet har ifølge virksomheden vist lovende resultater i flere prækliniske undersøgelser. Undersøgelserne omfatter farmakokinetiske, sikkerhedsmæssige og antibakterielle tests. Ifølge Insilico har forbindelsen også vist betydelig forbedring under myofibroblastaktivering, hvilket resulterer i fibrose. Potentielt kan lægemidlet bruges til en lang række fibrotiske indikationer.
Når et lægemiddel testes på mennesker for første gang i et dosisniveau, der kræves for at frembringe terapeutiske effekter, kaldes dette et fase 1-forsøg. Sikkerhed er den primære bekymring, ikke klinisk effekt.
Derefter skal lægemidler gennemgå prækliniske forsøg på dyr og fase 0 forsøg i subterapeutiske doser. Fase 2- og fase 3-forsøg tester et lægemiddels effektivitet, først med en prøve på et par hundrede mennesker, derefter med en meget større prøve på tusindvis af mennesker.
Insilicos fase 1-forsøg vil involvere 80 frivillige, hvoraf halvdelen vil modtage stigende doser. Målet med forsøget er at bestemme, hvordan lægemiddelmolekylet påvirker den menneskelige krop, en proces kendt som farmakokinetik.
Gennembruddet er ikke kun vigtigt for mennesker med IPF. Det føjer sig til den voksende mængde af beviser, der viser, at AI er et værdifuldt værktøj til udvikling af lægemidler. Menneskets biologi er meget kompleks, hvilket gør udvikling af lægemidler ekstremt vanskelig. Forskere bemærkede, at omkostningerne til farmaceutisk forskning og udvikling blev fordoblet hvert årti eller deromkring så langt tilbage som i 1980’erne. Det blev senere kaldt Erooms lov, da det var det modsatte af Moores lov, som afspejlede eksponentielle forbedringer inden for databehandling.
Året 2022 markerer tiårsdagen for Big Bang i AI, hvilket skete, da Geoff Hinton endelig fik en maskinlæringsalgoritme kaldet backpropagation til at fungere og opnåede et berømt gennembrud inden for billedgenkendelse. Eksplosionen af interesse for kunstig intelligens i dette årti er i høj grad blevet drevet af maskinlæring, især deep learning, som har muliggjort skabelsen af interaktive kort, næsten alvidende søgemaskiner og maskiner, der kan skrive, tegne og skabe musik.
Alex Zhavoronkov, grundlægger af Insilico, havde tidligere arbejdet i et firma, der producerede GPU’er, en type chip, der muliggjorde deep learning, og han begyndte at udforske potentialet for maskinlæring inden for lægemiddeludvikling på tidspunktet for Big Bang.
Udviklingsprocessen
En tredelt, AI-drevet proces førte til ISM001-055, et lægemiddel nu i fase 1-forsøg. PandaOmics er den første del, hvor Insilico brugte naturlig sprogbehandling af AI til at trawle gennem massive medicinske datasæt og lede efter proteiner, der kunne forårsage fibrose. Dette protein omtales som et målprotein.
Sygdommen fibrose er tæt forbundet med aldring, og Insilicos dybe neurale netværk blev trænet til at identificere potentielle mål baseret på millioner af datafiler, herunder patenter, forskningspublikationer, bevillinger og databaser over kliniske forsøg.
Insilico brugte Chemistry42, en type kunstig intelligens (AI) kaldet et Generative Adversarial Network (GAN), til at identificere et lægemiddelmolekyle, der kunne bekæmpe sygdommen. En GAN stiller to AI’er mod hinanden: Den ene genererer forslag, mens den anden kritiserer dem.
I det tredje trin brugte virksomheden kunstig intelligens til at overvåge virkningerne af stoffet på otte frivillige i Australien. Hele den tredelte proces tog 30 måneder og £2,6 mio., hvilket er en lille del af den traditionelle lægemiddeludviklingsproces, som koster milliarder af dollars, tager et årti eller mere og lider af en fejlrate på 90 %.
Sammen med sit arbejde med fibrose forsker Insilico i innovative lægemidler til kræft, immunitet, CNS-sygdomme og aldersrelaterede sygdomme. Onkologi er et af de områder, hvor det samarbejder med Fosun Pharmaceuticals, en stor kinesisk lægemiddeludviklings- og produktionsvirksomhed.
Konklusion: Første AI-designede lægemiddel.
På grund af effektiviteten opnået ved at bruge AI, udviklede Moderna og BioNTech de to førende mRNA (messenger RNA) vacciner mod Covid-19 meget hurtigere. Som branchens førende inden for udvikling af lægemidler stræber Insilico efter at opnå endnu mere imponerende resultater.
