This is the Trace Id: a2ce9213997b54be1733ac97b1cf83ce
Перейти к основному контенту
Отрасли

Ускорение открытия и разработки лекарств с помощью ИИ

Узнайте о преимуществах и проблемах внедрения ИИ-решений в фармацевтической цепочке создания стоимости.

Стимуляция эффективности и новаторства в фармацевтике с помощью ИИ

Узнайте, как ИИ готов трансформировать открытие и разработку лекарств, в том числе помогать в снижении затрат на разработку лекарств и ускоренном предоставлении спасительных препаратов пациентам.

Основные выводы

  • Фармацевтическая отрасль претерпевает значительные изменения благодаря ИИ.
  • Чтобы лучше поддерживать медицинских работников и пациентов, фармацевтическим компаниям приходится ускорять процессы открытия и разработки лекарств, при этом контролируя рост затрат.
  • ИИ может помочь на основных этапах процесса открытия лекарств, в том числе в идентификации белков, связанных с болезнями, и анализе соединений, которые будут наиболее эффективно взаимодействовать с этими белками.
  • ИИ также упрощает процесс разработки лекарств, анализируя огромные объемы данных, выявляя закономерности и предсказывая результаты.
  • Фармацевтические компании, внедряющие ИИ, должны решать такие проблемы, как поддержание качества данных и поиск сотрудников с нужным сочетанием технических и научных навыков. Узнайте, как ИИ-агенты трансформируют бизнес-операции.
  • В будущем фармацевтическая отрасль будет чаще сотрудничать с технологическими компаниями, вырастет объем инвестиций в медицинские технологии и стартапы, связанные с ИИ.

Растущие затраты на новые лекарства

Методы обращения врачей с пациентами быстро меняются. Врачи все чаще используют для принятия медицинских решений персонализированную информацию о пациентах. Этот подход, известный как точная медицина, набирает популярность по мере того, как исследователям приходится решать сложные медицинские проблемы, а фармацевтические компании стремятся сократить время разработки жизненно важных лекарств.

В настоящее время вывод нового препарата на рынок — чрезвычайно долгий и дорогостоящий процесс для фармацевтических компаний. Согласно недавним данным от Taconic Biosciences, разработка одного препарата требует около 2,6 миллиарда долларов США и занимает более 10 лет. И все же после разработки 88 % предлагаемых новых лекарств не получают одобрения FDA.

Хорошая новость заключается в том, что ИИ обладает огромным потенциалом в ускорении процесса открытия и разработки лекарств.

Как ИИ упрощает открытие лекарств

Первый этап в создании большинства лекарств — синтез соединения, способного связываться с молекулой-мишенью (обычно белком), участвующей в возникновении заболевания, и изменять ее. Чтобы найти подходящее соединение, исследователи изучают тысячи потенциальных кандидатов. Определив мишень, разработчики анализируют огромные библиотеки подобных соединений, чтобы найти оптимальный метод взаимодействие с белком заболевания.

Сейчас для выхода на этот этап требуется более десяти лет и сотни миллионов долларов. Однако медицинские технологии, использующие искусственный интеллект и машинное обучение, могут оптимизировать этот процесс, сократив время и затраты, необходимые фармацевтическим компаниям для выпуска новых лекарств. Например, эти технологии могут:

Анализировать библиотеки молекул

Библиотеки, в которых выбирают молекулы-кандидаты, так огромны, что исследователям-людям практически невозможно просмотреть их все без посторонней помощи. ИИ, напротив, может быстро выявить потенциальные соединения-мишени в огромных массивах данных, экономя исследователям сотни часов работы в лаборатории.

Прогнозировать свойства соединений

Традиционный процесс разработки лекарственных препаратов трудоемок и состоит из проб и ошибок. Решения в области медицинских технологий в сочетании с ИИ и машинным обучением помогают ускорить этот процесс, предсказывая свойства потенциальных соединений, благодаря чему для синтеза выбираются только те из них, которые обладают нужными характеристиками. Это избавляет исследователей от работы с соединениями, которые впоследствии окажутся неэффективными.

Изобретать новые соединения

Когда отбор не дает перспективных результатов, ИИ способен даже изобретать совершенно новые соединения, которые соответствуют нужным параметрам и имеют больше шансов на успех.

Как ИИ помогает исследователям

Подумайте о том, как исследователи могут использовать решения ИИ для поддержки основных этапов процесса открытия лекарств.

Исследователи выполняют следующие шаги:

Шаг 1. Выявить молекулу, которую можно превратить в мишень и подвергнуть действию препарата.
Шаг 2. Провести эксперименты, чтобы подтвердить, что молекула-мишень участвует в развитии болезни.
Шаг 3. Определить или создать соединение, взаимодействующее с мишенью.
Шаг 4. Оптимизировать выбранное соединение для обеспечения эффективности и безопасности.

С помощью ИИ исследователи могут:

Шаг 1. Поиск дополнительных потенциальных мишеней.
Шаг 2. Повышение доли успешных экспериментов.
Шаг 3. Исключение соединений, которые вряд ли способны взаимодействовать с болезнью.
Шаг 4. Ускорение процесса с помощью интеллектуального анализа.

Как ИИ используется в клинических испытаниях

По данным Taconic Biosciences, только 12 % кандидатов в лекарственные препараты, выходящих на стадию клинических испытаний, получают одобрение регулирующих органов. Клинические испытания, самый длительный и дорогостоящий этап в процессе создания лекарства, включают в себя несколько стадий тестирования на людях, и в каждой такой стадии участвуют сотни или тысячи человек.

Традиционный линейный процесс рандомизированных контролируемых испытаний (RCT) не менялся десятилетиями. Он не обладает гибкостью, скоростью и аналитической мощью, необходимыми для успешной работы модели точной медицины. Компаниям трудно найти нужных участников, не говоря уже о том, чтобы привлечь и удержать их, а затем эффективно ими управлять. Неэффективность этого процесса в значительной мере способствует росту затрат на открытие и разработку лекарств, а также низким показателям одобрения. Это также мешает новаторству.

Фармацевтические компании могут использовать прогностические модели ИИ на всех этапах клинических испытаний лекарственных препаратов, начиная с дизайна исследования и заканчивая анализом данных для выполнения следующих задач:

  • Поиск подходящих пациентов путем анализа общедоступных данных.
  • Оценка эффективности участвующего в испытании учреждения в реальном времени.
  • Автоматизация обмена данными между платформами.
  • Предоставление данных для итоговых отчетов.
Сочетание алгоритмов с эффективной технической инфраструктурой обеспечивает эффективную очистку, обобщение, хранение и администрирование непрерывного потока клинических данных. Это позволяет исследователям лучше оценить безопасность и эффективность препарата без необходимости вручную собирать и анализировать огромные массивы информации, полученной в ходе испытаний.

Барьеры для внедрения ИИ в фармацевтике

ИИ все чаще используется в открытии и разработке лекарств, но барьеры для его внедрения все еще существуют. Вот некоторые часто возникающие проблемы:

Качество данных

Во многих отраслях часто возникает проблема, которая заключается в том, что некачественные данные быстро снижают полезность искусственного интеллекта и машинного обучения. Для исследователей лекарственных препаратов некачественные данные приводят к ненадежности медицинских технологий, которые в конечном итоге не превосходят традиционные технологии по точности, полезности или экономии времени.

Понимание

В большинстве отраслей встречается заблуждение, согласно которому технологии в конечном итоге полностью заменят человеческий труд. Не является исключением и фармацевтическая отрасль . И хотя ИИ действительно может быстрее анализировать большие массивы данных, он не заменит квалифицированных исследователей и клинических работников.

Нехватка квалифицированных кадров

Внедрение медицинских технологий в процесс открытия лекарств требует особых навыков. Для обеспечения чистоты данных и эффективности ИИ компаниям нужны работники, не только обладающие техническими умениями, но и понимающие научную сторону процесса, такую как разработка лекарств, биология и химия. Это сложное требование, и компаниям нелегко найти таких сотрудников.

Будущее искусственного интеллекта в фармацевтике

С помощью ИИ исследователи могут стать новаторами, клиницисты — лучше удовлетворять требованиям точной медицины, а фармацевтические компании — быстрее выводить на рынок лекарства, которые меняют к лучшему человеческую жизнь.

Существующие тенденции указывают на то, что преобразование с помощью ИИ, происходящее в фармацевтической отрасли сегодня, будет продолжаться и дальше. Например, с каждым годом растет число партнерств между фармацевтическими и технологическими компаниями, а также объем инвестиций в стартапы в области медицинских технологий и ИИ.

Крупные фармацевтические компании также все чаще делятся данными. Machine Learning Ledger Orchestration for Drug Discovery, или MELLODDY, — это консорциум, облегчающий обмен данными между десятками его участников. MELLODDY использует систему на основе блокчейна, которая позволяет компаниям обмениваться защищаемыми данными, сохраняя пр этом конфиденциальность. Исследователи могут использовать существующие данные, чтобы ускорить открытие лекарств и на годы сократить срок их разработки.
Ресурсы

Изучите отраслевые решения Майкрософт

Совершенствуйте свои исследования и разработки (НИОКР) и быстрее выводите новые продукты на рынок с помощью решений ИИ, работающих в облаке Microsoft.