Medicina se va schimba în orice fel în viitorul apropiat. Tehnologiile informatice pătrund din ce în ce mai adânc în sferă
Dezvoltarea și sinteza medicamentelor
Crearea unui nou medicament dintr-o ideeînainte de începerea producției de masă durează până la zece ani. De asemenea, necesită investiții de miliarde de dolari pentru munca echipelor de cercetare și lansarea testării în mai multe etape. În medie, conform statisticilor, doar 12% dintre medicamentele create primesc brevet și permisiunea de fabricare, în timp ce restul nu trec studiile clinice, iar procesul începe din nou.
Acesta este motivul pentru învățarea automată și rețelele neuronalea început să fie folosit pentru a simplifica procesul de creare a medicamentelor. Astăzi, în lume există aproximativ 30 de proiecte de anvergură care folosesc inteligența artificială care funcționează în această direcție.
FDA americanăAdministrația pentru Alimente și Medicamente și-a lansat propriul proiect, al cărui scop este reducerea costurilor cercetării clinice cu ordine de mărime folosind învățarea automată.
AI-ul proiectului este antrenat pe baza ultimilor 20 de anistudiile clinice ale medicamentelor americane. Și, potrivit experților, cu ajutorul acestuia puteți crește semnificativ probabilitatea de finalizare cu succes a studiilor: de la 12% la 80%.
Potrivit estimărilor preliminare, utilizarea inteligenței artificiale și a rețelelor neuronale va contribui la reducerea investițiilor în crearea de medicamente de patru ori, iar timpul de dezvoltare la jumătate.
Studiile clinice necesită investiții mari și pot dura câțiva ani
Până acum, preocupările folosesc AI doar ca instrument auxiliar pentru sinteza medicamentelor, efectuând toate etapele studiilor clinice ca de obicei. Dar proiectele dau deja rezultate bune.
AI în serviciul nutriției
Progrese în crearea inteligenței artificialeVaccinurile împotriva coronavirusului sunt cunoscute în întreaga lume. Tehnologiile informatice au redus timpul de dezvoltare a unui vaccin eficient la doar câteva luni, când metodele clasice de cercetare necesită cel puțin un an sau doi.
Dar cercetarea este de fapt mult mai profundă decâtpoate fi imaginat. Și se referă nu numai la virologie, ci și la medicina preventivă și la nutriție, pentru care sunt analizați compuși organici naturali. Există zeci de miliarde, așa că cercetarea manuală nu este foarte eficientă.
Studiile clinice necesită investiții mariși poate dura câțiva ani. Pentru a dezvolta un nou medicament, este necesar să se testeze zeci și sute de compuși chimici în culturi celulare, care în viitor vor trebui testați în organismele vii. Din acest motiv, toate fazele studiilor clinice pot dura câțiva ani.
Puterea computerului poate ajutacercetători, accelerând semnificativ procesul de creare de noi medicamente, precum și reducând semnificativ costul studiilor clinice costisitoare. De exemplu, compania britanică-irlandeză Nuritas folosește inteligența artificială pentru a căuta compuși organici activi care, teoretic, pot fi folosiți pentru tratarea și prevenirea bolilor.
Potrivit experților companiei, tehnologia de analiză a compușilor chimici folosind inteligența artificială este de 600 de ori mai precisă și de zece ori mai rapidă decât metodele standard.
Впрочем, без человека пока еще не обойтись. После того, как нейросеть обнаруживает перспективное соединение, за глубокое исследование берутся биохимики.
De opt ani, angajații companieia înregistrat 65 de brevete în industria medicală, compania dezvoltă acum în mod activ medicamente pentru recuperarea musculară, normalizarea metabolismului glucozei și încetinirea îmbătrânirii celulare.
Acesta este doar unul dintre zecile de proiectecare studiază compușii chimici pentru dezvoltarea suplimentelor alimentare dietetice și biologice, precum și a medicamentelor. Și dezvoltarea inteligenței artificiale în viitor va accelera și mai mult cercetarea și va îmbunătăți eficacitatea acesteia.
Cercetarea bolilor rare folosind rețele neuronale
Astăzi, 95% dintre bolile rare nu au regimuri de tratament standardizate și acceptate la nivel internațional.
Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății, bolile cu o prevalență de la 1 caz la 1.000 de persoane la 1 caz la 200.000 de persoane sunt considerate rare.
Preocupările nu investesc adeseacăutând remedii pentru astfel de boli. La urma urmei, o companie cheltuiește de la 200 de milioane de dolari până la 2 miliarde de dolari pentru inventarea unui singur medicament. Timpul de amortizare pentru astfel de cercetări va fi de zeci de ani, dacă vor da vreodată roade.
Principala dificultate în tratamentul bolilor rare nu este în sinteza medicamentelor și testele de laborator, ci în lipsa datelor clinice.
Prin urmare, compania Healx folosește rețele neuronalecreează o bază de date completă de informații cu 7.000 de boli rare, în care colectează toate informațiile din materiale științifice, baze de date de pacienți și studii de medicamente.
Baza de date creată a ajutat la dezvoltarea medicamentuluidin sindromul Martin-Bell. În 18 luni, echipa a reușit să creeze un medicament care a trecut deja cu succes două faze ale studiilor clinice. În comparație, în condiții normale, dezvoltarea și testarea unui medicament durează cinci până la zece ani. În același timp, costurile creării sale sunt pur și simplu cu ordine de mărime mai mici decât cele clasice.
În ceea ce privește căutarea informațiilor și clasificarea acesteiarețelele neuronale arată rezultate excelente. Ei sunt capabili să scaneze Internetul relativ rapid în toate limbile existente, colectând date care se referă la un anumit subiect. Pentru a obține o astfel de eficiență atunci când lucrați manual, nu va funcționa.
Inteligenta artificiala si medicina personalizata
Pentru majoritatea celor mai comuneboli, s-au dezvoltat scheme terapeutice de administrare a medicamentelor. Pentru tratamentul anumitor boli (de exemplu, tuberculoza sau oncologia), substanțele mai degrabă toxice sunt singurele medicamente eficiente. Datorită selectivității scăzute, astfel de medicamente au efecte secundare, afectează negativ ficatul, rinichii și sistemul cardiovascular. Și dacă mai devreme nu existau alternative și utilizarea medicamentelor agresive era considerată acceptabilă cu afectarea sănătății în cursul tratamentului, acum metodologia se schimbă. Dezvoltarea medicinei și a chimiei medicinale face posibil să se lucreze nu numai la căutarea unor medicamente fundamental noi, ci și la selectarea regimurilor de tratament optime folosind metode deja cunoscute.
Doza individuală de medicamente care auefectele secundare puternice ar putea reduce impactul negativ asupra pacienților, dar complexitatea calculelor nu permite ca acestea să fie efectuate la scară largă. În plus, acestea trebuie efectuate de mai multe ori pe zi.
Rețelele neuronale sunt capabile să efectueze astfel de calcule rapid.si calitate. Așadar, în 2018, oamenii de știință de la Universitatea Națională din Singapore au dezvoltat sistemul inovator CURATE.AI pentru terapia combinată a pacienților cu cancer folosind inteligența artificială.
Deja la prima testare a sistemuluiși-a demonstrat eficacitatea. Pentru un pacient cu cancer de prostată avansat, sistemul a calculat o combinație individuală de medicamente pe parcursul întregului curs de tratament.
Ca urmare, tumora crește semnificativa încetinit, iar apoi boala a intrat complet în remisie. În același timp, dozele de medicamente au fost de aproape două ori mai mici decât pentru tratamentul standard al unor astfel de cazuri.
Terapia de personalizare deschide posibilități inimaginabileoportunități pentru medicină. Dacă există o cantitate suficientă de date, rețelele neuronale și alte metode de învățare automată pot ajuta nu numai la rezolvarea rapidă a problemei optimizării dozei, ci și la selectarea combinațiilor de medicamente pentru a crește eficacitatea tratamentului, a determina cele mai eficiente tactici de tratament și a preveni problemele critice. condițiile pacientului în stadiile incipiente.
Sisteme similare sunt deja utilizate pentru controlstarea pacientului și colectarea de date medicale pe termen lung, dar în timp acestea vor fi din ce în ce mai integrate în industria de asistență medicală. Este important de menționat că în ultimii ani, metodele de prevenire și diagnosticare precoce a bolilor au atras din ce în ce mai multă atenție.
Inteligența artificială este un instrument puternicde care pot beneficia multe industrii și domenii ale medicinei. Rețelele neuronale și alte metode de învățare automată ajută deja la crearea de noi medicamente, studierea bolilor și monitorizarea stării pacienților. Până acum, acestea sunt implementate doar de mari centre de cercetare și de cele mai avansate clinici, dar impactul lor asupra medicinii este deja enorm.
Acum există o dezvoltare activă a rețelelor neuronale înmedicament - mult mai rapid decât vă puteți imagina. Majoritatea proiectelor și studiilor nu devin cunoscute publicului larg și apar doar în reviste de specialitate. Cu toate acestea, ei transformă treptat, pas cu pas, medicina de astăzi în medicina viitorului. Și în curând o vom vedea cu ochii noștri.
Citeste mai mult:
Cea mai puternică erupție de clasă X a avut loc pe Soare
Priviți consecințele ciocnirii a două stele din 1181
Blazar, care a fost găsit în urmă cu 20 de ani, s-a dovedit a fi un obiect extrem