Введение: Первый препарат, разработанный ИИ и прошедший испытания на людях.

Впервые разработанное ИИ лекарство в испытаниях на людях, мы находимся на пороге того, как ИИ прорвется в область разработки лекарств для улучшения здравоохранения. Мы уже несколько лет слышим о потенциале искусственного интеллекта (ИИ) в улучшении открытия и разработки традиционных лекарств. Клинические испытания начались в течение последних двух лет.

Exscientia попала в заголовки газет в апреле прошлого года, когда объявила о начале первой фазы клинических испытаний препарата, разработанного ею с использованием искусственного интеллекта для лечения установленной белковой мишени. В штате Юта компания Recursion Pharmaceuticals использует искусственный интеллект, чтобы найти новые способы применения лекарств, принадлежащих другим компаниям.

Компания объявила о следующем шаге: первом клиническом исследовании фазы 1 препарата, разработанного с нуля с использованием искусственного интеллекта. ИИ можно применять в биологии для обнаружения целей и в химии для разработки лекарств, используя комплексную платформу. Компания полагает, что препарат может обладать антивозрастными свойствами, а также оказывать немедленный терапевтический эффект.

На прошлой неделе поддерживаемая искусственным интеллектом компания Insilico Medicine, занимающаяся разработкой лекарств, объявила, что в ходе испытания микродоз ISM 001-005 ввела первому здоровому добровольцу.

Низкомолекулярный ингибитор биологической мишени был открыт компанией Pharma AI и разработан с помощью AI. Суд проходит в Австралии.

Препарат, разработанный ИИ, разрабатывается для лечения ИЛФ, или идиопатического легочного фиброза, который является хроническим заболеванием легких. ИЛФ приводит к прогрессирующему и необратимому снижению функции легких, от него страдают 20 из каждых 100 000 человек во всем мире.

Френг Рен, главный научный сотрудник Insilico, заявил в пресс-релизе, что это открытие лекарства знаменует собой значительный шаг вперед в области открытия лекарств с использованием искусственного интеллекта. Поскольку указанный кандидат является первой молекулой, открытой ИИ на основе мишени, обнаруженной ИИ, это первая молекула.

Целью этого нового препарата является идиопатический фиброз легких (ИЛФ). Причина этого состояния неизвестна (следовательно, «идиопатическое»), оно приводит к окоченению легких у пожилых людей, в конечном итоге убивая их. Ежегодно от него страдают около 5 миллионов человек.

По словам Рена, команда использовала комплексную платформу для поиска лекарств на базе искусственного интеллекта, а также новые молекулы, обладающие свойствами, подобными лекарствам, для обнаружения биологических целей. Для разработки препарата использовалась модель машинного обучения под названием Generative Tensorial Reinforcement Learning или GENTRL. Это стоило 2,6 миллиона долларов, и процесс дошел до доклинической стадии менее чем за 18 месяцев.

Этот препарат является первым в своем роде, когда-либо поступившим в клинику, и мы надеемся, что он станет первым из многих.

По данным компании, препарат ISM 001-005 показал многообещающие результаты в нескольких доклинических исследованиях. Исследования включают фармакокинетические, безопасность и антибактериальные испытания. По данным Insilico, это соединение также показало значительное улучшение при активации миофибробластов, что приводит к фиброзу. Потенциально препарат может быть использован при широком спектре фиброзных показаний.

Когда лекарство впервые тестируется на людях в дозировке, необходимой для достижения терапевтического эффекта, это называется испытанием фазы 1. Безопасность является первоочередной задачей, а не клиническая эффективность.

Затем лекарства должны пройти доклинические испытания на животных и испытания фазы 0 в субтерапевтических дозах. Испытания фазы 2 и фазы 3 проверяют эффективность препарата сначала на выборке из нескольких сотен человек, а затем на гораздо большей выборке из тысяч человек.

В исследовании I фазы Insilico примут участие 80 добровольцев, половина из которых будет получать возрастающие дозы. Цель исследования — определить, как молекула лекарства влияет на организм человека — процесс, известный как фармакокинетика.

Этот прорыв важен не только для людей с ИЛФ. Это дополняет растущее количество данных, показывающих, что ИИ является ценным инструментом для разработки лекарств. Биология человека очень сложна, что чрезвычайно затрудняет разработку лекарств. Ученые заметили, что затраты на фармацевтические исследования и разработки удваивались примерно каждые десять лет, еще в 1980-х годах. Позже его назвали законом Эрума, поскольку он был противоположностью закона Мура, который отражал экспоненциальное улучшение вычислений.

В 2022 году исполняется десятая годовщина Большого взрыва в области искусственного интеллекта, который произошел, когда Джефф Хинтон наконец-то заработал алгоритм машинного обучения, называемый обратным распространением ошибки, и добился знаменитого прорыва в распознавании изображений. Взрыв интереса к ИИ в этом десятилетии во многом был вызван машинным обучением, особенно глубоким обучением, которое позволило создать интерактивные карты, почти всезнающие поисковые системы и машины, которые могут писать, рисовать и создавать музыку.

Алекс Жаворонков, основатель Insilico, ранее работал в компании, производящей графические процессоры (чипы, обеспечивающие глубокое обучение), и начал изучать потенциал машинного обучения в области разработки лекарств во времена Большого взрыва.

Процесс разработки

Трехэтапный процесс, основанный на искусственном интеллекте, привел к созданию ISM001-055, препарата, который сейчас проходит первую фазу испытаний. PandaOmics — это первая часть, в которой Insilico использовала ИИ, обрабатывающий естественный язык, для анализа огромных наборов медицинских данных в поисках белков, которые могут вызывать фиброз. Этот белок называется белком-мишенью.

Болезнь фиброза тесно связана со старением, и глубокие нейронные сети Insilico были обучены идентифицировать потенциальные цели на основе миллионов файлов данных, включая патенты, научные публикации, гранты и базы данных клинических испытаний.

Insilico использовала Chemistry42, тип искусственного интеллекта (ИИ), называемый Генеративно-состязательной сетью (GAN), для идентификации молекулы лекарства, которая могла бы бороться с болезнью. GAN противопоставляет друг другу два ИИ: один генерирует предложения, а другой их критикует.

На третьем этапе компания использовала искусственный интеллект для мониторинга воздействия препарата на восемь добровольцев в Австралии. Весь процесс, состоящий из трех этапов, занял 30 месяцев и 2,6 миллиона фунтов стерлингов, что составляет небольшую часть традиционного процесса разработки лекарств, который стоит миллиарды долларов, занимает десятилетие или больше и страдает от 90% неудач.

Помимо работы с фиброзом, Insilico исследует инновационные лекарства от рака, иммунитета, заболеваний ЦНС и возрастных заболеваний. Онкология — одна из областей, в которой компания сотрудничает с Fosun Pharmaceuticals, крупной китайской компанией по разработке и производству лекарств.

Вывод: первый препарат, разработанный ИИ.

Благодаря эффективности использования искусственного интеллекта компании Moderna и BioNTech гораздо быстрее разработали две ведущие вакцины мРНК (информационная РНК) против Covid-19. Являясь лидером отрасли в разработке лекарств, Insilico стремится достичь еще более впечатляющих результатов.