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Sector

Acelerando el descubrimiento y desarrollo de fármacos con IA

Conozca las ventajas y desafíos de implementar soluciones de IA a lo largo de la cadena de valor farmacéutica.

Impulsar la eficiencia e innovación en el sector farmacéutico con IA

Aprenda cómo la IA está lista para transformar el descubrimiento y desarrollo de fármacos, incluyendo la reducción de los costos de desarrollo de fármacos y la aceleración de tratamientos que salvan las vidas de los pacientes.

Puntos clave

  • El sector farmacéutico está experimentando una transformación significativa gracias a la IA.
  • Para apoyar mejor a los profesionales de la salud y a sus pacientes, las empresas farmacéuticas deben acelerar los procesos de descubrimiento y desarrollo de fármacos mientras controlan los costos crecientes.
  • La IA puede ayudar en pasos clave del proceso de descubrimiento de fármacos, incluyendo la identificación de proteínas relacionadas con enfermedades y el análisis de qué compuestos interactuarán de manera más efectiva con dichas proteínas.
  • La IA también agiliza el proceso de desarrollo de fármacos al analizar grandes cantidades de datos, identificar patrones y predecir resultados.
  • Las empresas farmacéuticas que adoptan la IA deben superar desafíos, como mantener la calidad de los datos y encontrar trabajadores con la combinación adecuada de capacidades técnicas y científicas. Aprenda cómo los agentes de IA están transformando las operaciones empresariales.
  • Mirando hacia el futuro, el sector farmacéutico verá más asociaciones entre empresas farmacéuticas y tecnológicas, así como mayores inversiones en startups de tecnología médica e IA.

El aumento de los costos de los nuevos fármacos

La forma en la que los profesionales de la salud tratan a los pacientes está cambiando a pasos agigantados. Cada vez utilizan más información personalizada del paciente para guiar sus decisiones médicas. Este enfoque, también conocido como medicina de precisión, se está volviendo más común a medida que los investigadores abordan problemas de salud complejos y el sector farmacéutico se esfuerza por reducir el tiempo que lleva desarrollar fármacos capaces de salvar vidas.

En la actualidad, sacar un nuevo fármaco al mercado conlleva un proceso extremadamente largo y costoso para las empresas farmacéuticas. Según los datos recientes de Taconic Biosciences, un solo fármaco cuesta aproximadamente 2600 millones de dólares estadounidenses (USD) y tarda más de 10 años en desarrollarse. Y una vez desarrollado, el 88 % de los nuevos candidatos a fármacos no obtienen la aprobación de la FDA.

La buena noticia es que la IA tiene un potencial increíble para acelerar el proceso de descubrimiento y desarrollo de fármacos.

Cómo la IA agiliza el descubrimiento de fármacos

El primer paso a la hora de crear la mayoría de los fármacos consiste en sintetizar un compuesto que pueda adherirse a una molécula diana (normalmente una proteína) que causa una enfermedad y modularla. Para encontrar el compuesto adecuado, los investigadores revisan miles de candidatos potenciales. Una vez que se identifica una diana, los investigadores analizan enormes bibliotecas de compuestos similares para dar con la interacción óptima con la proteína de la enfermedad.

Actualmente, se necesita más de una década y cientos de millones de dólares para llegar a este punto. Sin embargo, las tecnologías médicas que usan IA y aprendizaje automático (AA) pueden simplificar el proceso y reducir el tiempo y el dinero que necesita el sector farmacéutico para lanzar nuevos fármacos. Esas tecnologías pueden, por ejemplo:

Rastrear bibliotecas de moléculas

Las bibliotecas que se examinan en busca de moléculas candidatas son tan grandes que a los investigadores humanos les resulta casi imposible revisarlo todo. La IA, sin embargo, puede identificar rápidamente posibles compuestos diana en conjuntos de datos enormes, lo que permite a los investigadores ahorrarse cientos de horas en el laboratorio.

Predecir propiedades de compuestos

El proceso de descubrimiento de fármacos tradicional implica tener que recurrir al ensayo y error, lo cual consume mucho tiempo. Las soluciones de tecnologías médicas combinadas con la IA y el AA pueden agilizar el proceso, prediciendo las propiedades de compuestos potenciales y garantizando que solo aquellos con la composición deseada se elijan para su síntesis. Esto evita que los investigadores trabajen en compuestos con pocas posibilidades de ser eficaces.

Inventar nuevos compuestos

Cuando la investigación produce pocos resultados prometedores, la IA puede incluso generar ideas de compuestos nuevos que se ajusten a los parámetros deseados y tengan una mayor probabilidad de éxito.

Cómo la IA asiste a los investigadores

Piense en cómo los investigadores pueden utilizar soluciones de IA para mejorar los pasos clave del proceso de descubrimiento de fármacos.

Los investigadores realizan los siguientes pasos:

Paso 1: Identifican una molécula que sea un objetivo "susceptible de ser tratado con fármacos".
Paso 2: Realizan experimentos para confirmar que el objetivo esté implicado en la progresión de la enfermedad.
Paso 3: Identifican o crean un compuesto que interactúa con el objetivo.
Paso 4: Optimizan el compuesto elegido para mejorar la eficacia y la seguridad.

Con la ayuda de la IA, pueden:

Paso 1: Encontrar más objetivos potenciales.
Paso 2: Aumentar la tasa de éxito de los experimentos.
Paso 3: Descartar compuestos que no es probable que interactúen.
Paso 4: Acelerar el proceso con análisis inteligente.

¿Cómo se usa la IA en los ensayos clínicos?

Según Taconic Biosciences, solo el 12 % de los candidatos a fármacos que llegan a la fase de ensayo clínico son aprobados por las autoridades de registro. Los ensayos clínicos, la fase más larga y costosa del proceso de creación de fármacos, consisten en múltiples fases de pruebas en seres humanos para las que se necesitan cientos o miles de participantes.

El proceso lineal tradicional de ensayos controlados aleatorios (RCT) no ha cambiado en décadas. Este carece de la flexibilidad, velocidad y poder analítico necesarios para que el modelo de medicina de precisión prospere. Las empresas tienen problemas para encontrar a los participantes adecuados, por no hablar de reclutarlos, retenerlos y administrarlos de manera eficaz. La ineficiencia del proceso contribuye en gran medida al aumento de los costes del descubrimiento y desarrollo de fármacos, así como a las bajas tasas de aprobación. También obstaculiza la innovación.

Las empresas farmacéuticas pueden utilizar modelos predictivos de IA durante la fase de ensayo clínico del desarrollo de fármacos, desde el diseño hasta el análisis de datos, con el objetivo de:

  • Identificar a los pacientes adecuados al extraer contenido disponible públicamente.
  • Evaluar el rendimiento de los centros de ensayo en tiempo real.
  • Automatizar el uso compartido de datos en diferentes plataformas.
  • Proporcionar datos para los informes finales.
La combinación de algoritmos con una infraestructura tecnológica eficaz garantiza que el flujo constante de datos clínicos se limpie, agregue, almacene y administre de forma efectiva. Por tanto, los investigadores pueden comprender mejor la seguridad y la eficacia del fármaco sin tener que cotejar y analizar manualmente los enormes conjuntos de datos que generan los ensayos.

Barreras para la adopción de IA en el sector farmacéutico

Aunque el uso de la IA se está volviendo más común en los procesos de descubrimiento y desarrollo de fármacos, aún existen barreras para su adopción. Aquí hay algunos desafíos que las empresas enfrentan comúnmente:

Calidad de los datos

Uno de los desafíos que se menciona con frecuencia en muchos sectores es que los datos deficientes pueden reducir rápidamente la utilidad de la IA y el AA. Para las personas que investigan fármacos, los datos de baja calidad hacen que las tecnologías médicas no sean fiables y, en última instancia, que no resulten más precisas, útiles o rápidas que los métodos tradicionales.

Aprensión

En la mayoría de los sectores, existe la idea equivocada de que la tecnología acabará reemplazando por completo a los trabajadores. El sector farmacéutico no es una excepción. Si bien es cierto que la IA puede analizar grandes conjuntos de datos de manera más rápida que los humanos, esta no puede reemplazar a investigadores y médicos cualificados.

Falta de personal cualificado

La implementación de las tecnologías médicas en el proceso de descubrimiento de fármacos requiere un conjunto de aptitudes muy particular. Para garantizar que los datos estén limpios y la IA sea efectiva, las empresas necesitan trabajadores no solo con aptitudes técnicas, sino que tengan conocimientos también de la parte científica del proceso, como en diseño de fármacos, biología y química. Es un requisito difícil y las empresas tienen dificultades para encontrar trabajadores que lo cumplan.

El futuro de la IA en el sector farmacéutico

Con la ayuda de la IA, los investigadores pueden ser más innovadores, los médicos clínicos pueden satisfacer mejor las demandas de la medicina de precisión y las empresas farmacéuticas pueden llevar fármacos que cambien vidas al mercado de manera más rápida.

Las tendencias actuales indican que la transformación de la IA que está ocurriendo en el sector farmacéutico hoy continuará bien en el futuro. Por ejemplo, cada año, crece el número de asociaciones entre empresas farmacéuticas y tecnológicas, así como el de inversiones en nuevas empresas de tecnologías médicas e IA.

Las grandes empresas farmacéuticas también están compartiendo datos cada vez más. El Machine Learning Ledger Orchestration for Drug Discovery, o MELLODDY, es un consorcio que facilita el intercambio de datos entre sus muchos miembros. MELLODDY usa un sistema basado en cadenas de bloques que permite a las empresas compartir datos de su propiedad manteniendo la confidencialidad. Los investigadores pueden usar los datos existentes para impulsar su proceso de descubrimiento de fármacos y reducir los años de desarrollo.
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