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Gli impatti dell’IA nella ricerca di nuovi trattamenti per malattie complesse come il cancro, il morbo di Alzheimer, il diabete, il COVID-19 e la fibrosi polmonare idiopatica
L’intelligenza artificiale (AI) sta rivoluzionando il campo della scoperta di farmaci e dell’identificazione del bersaglio, aprendo nuove prospettive per il trattamento di malattie difficili e complesse. L’articolo di opinione pubblicato sulla rivista Cell Press Trends in Pharmacological Sciences da esperti della società di scoperta di farmaci AI, Insilico Medicine, esplora come l’IA stia accelerando il processo di scoperta di farmaci e contribuendo alla comprensione di percorsi patologici chiave in diverse malattie.
Fino a poco tempo fa, gli scienziati si affidavano principalmente a metodi sperimentali come l’etichettatura di isotopi stabili mediante amminoacidi nella coltura cellulare (SILAC) per scoprire nuovi bersagli. Tuttavia, l’IA ha introdotto nuove metodologie che hanno reso il processo di scoperta molto più rapido ed efficiente. SILAC, pur essendo utile, utilizza aminoacidi marcati con isotopi stabili per differenziare i proteomi cellulari, ma il processo è laborioso e richiede tempo. L’IA, invece, può analizzare grandi quantità di dati biomedici, tra cui dati da studi clinici e di ricerca di base, per identificare complessi reti di dati che possono portare alla scoperta di nuovi bersagli.
Allo stesso modo, l’editing genetico CRISPR-Cas9 è stato un’importante risorsa per gli scienziati nel comprendere i meccanismi delle malattie, compresi il COVID-19 e il mieloma multiplo. Tuttavia, l’IA ha permesso una rapida elaborazione e analisi dei dati generati da questa tecnologia, consentendo agli scienziati di ottenere una comprensione più approfondita e dettagliata delle complessità delle malattie.
Uno dei punti di forza dell’IA è la sua capacità di gestire grandi quantità di dati biomedici in modo rapido ed efficiente. Questa capacità si è rivelata fondamentale poiché la quantità di dati disponibili è cresciuta notevolmente negli ultimi anni. Gli scienziati hanno accesso a dati provenienti da svariate fonti, inclusi studi di associazione su tutto il genoma (GWAS), che hanno consentito di scoprire centinaia di migliaia di associazioni tra varianti genetiche e malattie complesse. L’IA ha dimostrato di essere un prezioso alleato nella gestione e nell’analisi di queste immense quantità di dati, rivelando informazioni utili e nuove prospettive nella scoperta di farmaci.
“L’intelligenza artificiale ha inaugurato una nuova era di identificazione del bersaglio e scoperta di farmaci e ci ha permesso di trovare in modo più rapido ed efficiente nuovi percorsi per trattare malattie difficili”, afferma Frank Pun, PhD, capo dell’ufficio di Hong Kong di Insilico Medicine e autore principale dell’articolo.
L’AI sta già dimostrando il suo impatto sostanziale nel campo della scoperta di farmaci, con molte aziende che utilizzano tecnologie all’avanguardia per identificare obiettivi e sviluppare farmaci per una vasta gamma di malattie, tra cui il cancro, il morbo di Alzheimer, il diabete, il COVID-19 e la fibrosi polmonare idiopatica. Gli sviluppi futuri nell’IA promettono ulteriori progressi nella ricerca medica e aprono nuove speranze per la cura di malattie ancora senza cure definitive. La combinazione di esperienza umana e potenza di calcolo dell’IA rappresenta un binomio vincente nella sfida di sconfiggere le malattie più complesse del nostro tempo.
È importante sottolineare che il documento descrive come l’intelligenza artificiale può anche aiutare i ricercatori a concentrarsi sul miglior obiettivo, inclusa l’identificazione dell’inferenza causale tra obiettivi e malattia e utilizzando l’elaborazione del linguaggio naturale per estrarre prove da pubblicazioni, sovvenzioni e altre fonti di dati per perfezionare ulteriormente la novità di un obiettivo e probabilità di successo.
Insilico Medicine ha aggiunto funzionalità linguistiche di grandi dimensioni, note come ChatPandaGPT , al grafo di conoscenza del suo motore di scoperta target AI, PandaOmics, e continua a esplorare l’integrazione di tecnologie avanzate nella sua piattaforma proprietaria Pharma.AI, tra cui il calcolo quantistico , la tecnologia del trasformatore multimodale , e robotica basata sull’intelligenza artificiale . L’azienda sta inoltre contribuendo a far progredire il campo della scoperta di farmaci basati sull’intelligenza artificiale attraverso un corso online gratuito sull’uso dell’intelligenza artificiale per la modellazione delle malattie e l’identificazione degli obiettivi che ha attirato oltre 1.500 studenti in meno di un mese.