STUDIU. Aplicațiile inteligenței artificiale în descoperirea de noi terapii: un medicament pentru scăderea colesterolului ar putea fi eficient în tratamentul bolii Parkinson
Deși peste 75% din aplicațiile inteligenței artificiale în medicină constau în procesarea și interpretarea rezultatelor imagistice, un studiu recent a dovedit că algoritmii AI pot fi utili și în identificarea unor noi indicații terapeutice pentru medicamente utilizate în prezent pentru tratarea diverselor afecțiuni. În cadrul analizei, inteligența artificială a fost utilizată pentru procesarea limbajului natural dintr-o serie de articole științifice, proces care a condus la descoperirea unui medicament utilizat în scăderea nivelului lipidic care ar putea fi valoros și în boala Parkinson.
Capacitatea inteligenței artificiale de a parcurge seturi imense de date, de a identifica similarități, tipare, conexiuni și particularități oferă comunității științifice un mare avantaj în încercarea de a descoperi noi indicații terapeutice ale medicamentelor deja existente pe piață. Conform echipei care a testat abilitățile IBM Watson for Drug Delivery în acest context, „descoperirea altor indicații pentru medicamente oferă posibilitatea de accelerare a cercetării și a studiilor clinice, având în vedere că deja avem la dispoziție informații farmacologice și toxicologice deja existente despre compușii candidați”.
Studiul publicat în jurnalul PLOS Biology a aplicat sistemul AI IBM Watson for Drug Delivery pentru mai multe lucrări științifice pentru a procesa limbajul natural și pentru a observa similarități semantice, în căutarea unor potențiale tratamente. Au fost scanate în total 3.231 de molecule candidate cu scopul de a găsi similarități între acestea și șapte molecule deja cunoscute cu efect de potențare a mitofagiei. Au fost identificate 79 de molecule care satisfăceau criteriile, care ulterior au fost testate și analizate în diverse medii de culturi celulare. În final a fost descoperit candidatul (probucol) cu cea mai mare eficacitate și cel mai bun profil de siguranță. Astfel, algoritmul a identificat o nouă utilizare pentru probucol, un medicament destinat inițial tratării hipercolesterolemiei, înainte de apariția statinelor.
În ceea ce privește modul în care medicamentul identificat poate interveni în boala Parkinson, probucol conduce la îmbunătățirea procesului de mitofagie – îndepărtarea mitocondriilor deteriorate de la nivelul celulei. Un element important care caracterizează boala Parkinson este incapacitatea organismului de a elimina mitocondriile deteriorate. Înlăturarea acestor organite celulare este esențială pentru supraviețuirea neuronilor dopaminergici. Pierderea acestor neuroni este responsabilă pentru apariția simptomelor motorii caracteristice bolii Parkinson.
Nu este prima dată când inteligența artificială este utilizată în scopul descoperirii unor posibile reutilizări ale medicamentelor deja existente pe piață. Anul trecut a fost publicat un studiu în jurnalul iScience care a implicat utilizarea AI pentru identificarea medicamentelor deja disponibile pe piață sau aflate încă în stadiul de cercetare care ar putea avea un impact benefic în tratarea noilor variante de Covid-19, inhibând replicarea virusului.
Citește și:
- 75% din dispozitivele medicale bazate pe inteligență artificială aprobate de FDA au aplicații în radiologie
- Descoperirea de noi molecule terapeutice, de 1000 de ori mai rapidă cu ajutorul unui nou model de calcul bazat pe deep learning
- Prima moleculă terapeutică descoperită folosind inteligența artificială intră în studiu de fază I, cu indicații în tulburarea obsesiv-compulsivă