Khám phá kháng sinh AI
Các nhà nghiên cứu kháng sinh đã sử dụng AI để giúp họ khám phá ra một nhóm kháng sinh mới có hiệu quả chống lại Staphylococcus Aureus kháng methicillin (MRSA) ở chuột. Nghiên cứuban đầu được thực hiện bởi một nhóm tại Viện Broad của MIT và Harvard, sử dụng trí tuệ nhân tạo học sâu để xác định các nhóm kháng sinh mới này.
Trong bản cập nhậtTheo nghiên cứu của Viện Broad, 283 hợp chất đã được thử nghiệm trên chuột và phát hiện ra một số hợp chất có hiệu quả chống lại MRSA. AI học sâu có thể giải thích đã được sử dụng trong nghiên cứu đột phá này, điều này đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc khám phá.
Sử dụng AI để khám phá các loại thuốc mới
Phương pháp học máy được Viện Broad sử dụng trong nghiên cứu kháng sinh của họ có thể được các nhà nghiên cứu sử dụng để khái quát hóa ngoài tập dữ liệu huấn luyện của họ và tìm kiếm các mô hình cũng như sự sắp xếp trong cấu trúc hóa học theo cách mà con người không thể làm được. Việc sử dụng AI như một công cụ nghiên cứu dược phẩm này có tiềm năng cho phép các nhà nghiên cứu khám phá các loại thuốc tiềm năng mới.
Sự phát triển mới nhất về học sâu có thể giải thích được để khám phá loại thuốc mới được đưa ra sau khi các nhà nghiên cứu tại MIT ban đầu xác định đượccác ứng cử viên kháng sinh đầy triển vọng vào tháng 2 năm 2020. Vào thời điểm đó, James Collins, Giáo sư Khoa học và Kỹ thuật Y tế tại Viện Khoa học và Kỹ thuật Y tế (IMES) và Khoa Kỹ thuật Sinh học của MIT đã lưu ý:
“Chúng tôi muốn phát triển một nền tảng cho phép chúng tôi khai thác sức mạnh của trí tuệ nhân tạo để mở ra một kỷ nguyên mới trong việc khám phá thuốc kháng sinh […] Cách tiếp cận của chúng tôi đã tiết lộ phân tử tuyệt vời này được cho là một trong những loại kháng sinh mạnh nhất đã được phát hiện .”
Trong một bản cập nhật gần đây, Felix Wong, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại MIT và là đồng sáng lập của Integrated Biosciences, đã nói về những gì mình học được trên Hard Fork của The New York Times‘ podcast, chia sẻ cách thuật toán trí tuệ nhân tạo được sử dụng để tiến hành nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc giảm bớt quá trình lao động liên quan đến các nghiên cứu như vậy.
“Ý tưởng về quy mô này khá quan trọng, ít nhất trong bài báo của chúng tôi, chúng tôi đã xem xét 12 triệu hợp chất trong một tập ứng cử viên […] về cơ bản là vô tận đối với hầu hết các mục đích thực tế,” Wong lưu ý.
Vai trò của AI trong việc có thể tăng tốc độ phát hiện ra các loại thuốc mới đặc biệt hữu ích trong giai đoạn đầu phát hiện ra thuốc. Một bài báo năm 2020do Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia xuất bản nhấn mạnh việc sử dụng AI trong việc giảm khối lượng công việc của con người cũng như đạt được các mục tiêu trong khung thời gian ngắn hơn.
Một nghiên cứu khácvào năm 2023 đã nhấn mạnh vai trò của AI trong việc khám phá thuốc và mức độ phù hợp về mặt lâm sàng của nó.
Mô hình hộp đen so với mô hình hộp trắng
Trong các mô hình AI, quá trình ra quyết định của các mô hình học máy được gọi là hộp đen – về cơ bản là các hệ thống AI có hoạt động bên trong mà người dùng không thể nhìn thấy và các mô hình học máy hộp trắng cho phép người dùng hiểu cách AI đưa ra quyết định. và đưa ra kết luận, từ đó tạo điều kiện cho việc học tập và phát triển tốt hơn như đã được chứng minh bằng nghiên cứu thuốc tiên tiến của Viện Broad.
Các mô hình hộp đen nêu lên những lo ngại về mặt đạo đức đối với những thành kiến không giải thích được hoặc những quyết định phi đạo đức bị ẩn giấu đối với người dùng. ChatGPT của OpenAI là mô hình học hộp đen đã nhận được một số lời chỉ tríchvà không hài lòng về tính minh bạch của công cụ AI tạo ra hàng đầu.
Các trường hợp sử dụng các công nghệ mới nổi trong nghiên cứu dược phẩm
Các công nghệ mới và mới nổi như AI, công nghệ blockchain và điện toán lượng tửđang cách mạng hóa ngành dược phẩm, tất cả đều có tiềm năng đẩy nhanh vòng đời phát triển các sản phẩm dược phẩm. Đặc biệt, AI sẽ định hình bộ mặt của ngành dược phẩm trong những năm tới với các ứng dụng từ khám phá thuốc đến quản lý sản phẩm dược phẩm.
Tương lai của AI sẽ mang đến những trường hợp sử dụng mới lạ trong thế giới thực
Mối quan tâm đến việc phát triển công nghệ AI trong ngành dược phẩm đang khiến các nhà nghiên cứu khám phá ra những trường hợp sử dụng AI trong thế giới thực thậm chí còn lớn hơn, giải quyết các vấn đề chính thông qua các phương pháp tiếp cận mới. Tất nhiên, đổi mới AI không chỉ giới hạn ở ngành dược phẩm hoặc y tế và có ứng dụng trên thực tế mọi ngành.
Mặc dù AI vẫn còn ở giai đoạn sơ khai nhưng có tiềm năng rất lớn để phát triển các công nghệ AI mới nhằm tiếp tục đổi mới theo cách có ý nghĩa. Trong tương lai, việc đưa ra quyết định minh bạch và có đạo đức sẽ là điều mà các nhà phát triển AI sẽ cần cân nhắc – ngay cả khi họ tiếp tục tạo ra các công cụ và sản phẩm nhằm mục đích tốt đẹp hơn cho nhân loại.