Como a IA generativa acelera a descoberta de medicamentos
A IA generativa baseada em modelos de linguagem em larga escala (LLMs), a tecnologia por trás de ferramentas populares como ChatGPT e Google Gemini, está revolucionando vários setores, incluindo o mundo da descoberta de medicamentos. Ao aproveitar o poder da IA para decifrar e manipular a linguagem da biologia e da química, as empresas farmacêuticas estão agora a desenvolver novos medicamentos de forma mais rápida e económica. Veja como a IA generativa pode transformar a descoberta de medicamentos, acelerar o processo de desenvolvimento e reduzir custos.
O papel da IA generativa na descoberta de medicamentos
A IA generativa tem sido tradicionalmente associada à compreensão e geração da linguagem humana. Mas as possibilidades vão muito além da complexa linguagem da biologia e da química. Por exemplo, o DNA humano pode ser pensado como uma sequência de 3 bilhões de caracteres que forma uma linguagem única. Da mesma forma, as proteínas, os blocos de construção da vida, têm o seu próprio alfabeto de 20 aminoácidos. As estruturas químicas são definidas usando o Simple Molecular Input Line Entry System (SMILES).
A IA generativa pode interpretar essas linguagens e auxiliar na descoberta e desenvolvimento de novas terapias medicamentosas. Ao aplicar técnicas do tipo LLM a essas linguagens biológicas e químicas, os modelos de IA podem revelar insights anteriormente não observáveis, acelerar o processo de descoberta de medicamentos e reduzir significativamente os custos. Dada a elevada taxa de insucesso dos novos tratamentos medicamentosos e o sucesso de apenas 10% dos ensaios clínicos, as tecnologias que aumentam a eficiência e reduzem o tempo e os custos são extremamente valiosas.
Agregue valor em cada etapa do processo
A IA generativa pode ser aplicada em vários estágios da descoberta de medicamentos.
1. Identificação do alvo: O primeiro passo é identificar a doença ou condição a ser tratada. A IA generativa pode analisar dados genômicos para compreender os genes responsáveis por doenças e outros processos biológicos subjacentes. Isso ajuda a identificar alvos precisos para o desenvolvimento de novos medicamentos.
dois. geração de leads: A segunda fase produz pistas potenciais, ou seja, produtos químicos e proteínas que podem atingir a doença identificada. O grande número de produtos químicos possíveis (mais de 10^60) e proteínas (mais de 10^160) torna esta tarefa difícil. A IA generativa pode examinar essas possibilidades para gerar novos compostos com propriedades desejáveis e gerar inúmeras pistas para explorar.
3. otimização: A terceira etapa envolve testar a eficácia de potenciais candidatos a medicamentos. A IA generativa pode ajudar neste processo de triagem em grande escala. Por exemplo, uma colaboração entre a NVIDIA e a Recursion Pharmaceuticals demonstrou a capacidade de rastrear mais de 28.000 trilhões de pares de pequenas moléculas-alvo em uma semana. Esta é uma tarefa que levaria 100 mil anos usando métodos tradicionais.
A IA generativa permite que as empresas farmacêuticas explorem potenciais novos medicamentos com escala, velocidade e precisão sem precedentes, facilitando o rápido movimento para os ensaios clínicos.
Estudos de caso de IA no desenvolvimento de medicamentos
Várias empresas estão liderando esforços para aproveitar a IA generativa na descoberta de medicamentos. Um exemplo notável é a Insilico Medicine, que utilizou IA para desenvolver um tratamento para a fibrose pulmonar idiopática, uma doença rara que causa declínio progressivo da função pulmonar. Tradicionalmente, esse processo leva seis anos e custa mais de US$ 400 milhões. Usando IA generativa, a Insilico reduziu os custos em um fator de 10 e o tempo para 2,5 anos.
A IA da Insilico foi empregada em todas as etapas do processo pré-clínico de descoberta de medicamentos, incluindo a identificação de moléculas-alvo, a geração de novos candidatos a medicamentos e a previsão de resultados de ensaios clínicos. O seu sucesso estende-se ao desenvolvimento de tratamentos para a COVID-19 gerados por IA que são eficazes contra todas as variantes e ao lançamento de mais de 30 outros programas que visam uma variedade de doenças, incluindo o cancro.
O futuro do desenvolvimento de medicamentos
O impacto da IA generativa na descoberta de medicamentos será transformador. Espera-se que muitas doenças possam ser tratadas mais rapidamente e por uma fração do custo. A capacidade da IA de decifrar linguagens biológicas e químicas complexas promete um futuro onde o desenvolvimento de novos medicamentos será mais rápido, mais eficiente e mais bem-sucedido. A IA generativa é mais do que apenas um avanço tecnológico. Esta é uma medicina transformadora, que promete melhores resultados para pacientes em todo o mundo e que desempenha um papel fundamental no desenvolvimento de medicamentos futuros.
