การแพทย์จะเปลี่ยนไปทุกด้านในอนาคตอันใกล้นี้ เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์กำลังเจาะลึกเข้าไปในทรงกลมมากขึ้นเรื่อยๆ
การพัฒนาและการสังเคราะห์ยา
การสร้างยาใหม่จากความคิดกว่าจะเริ่มการผลิตจำนวนมากต้องใช้เวลาถึงสิบปี นอกจากนี้ยังต้องใช้เงินลงทุนหลายพันล้านดอลลาร์สำหรับการทำงานของทีมวิจัยและการทดสอบหลายขั้นตอน ตามสถิติโดยเฉลี่ยแล้ว มีเพียง 12% ของยาที่สร้างขึ้นเท่านั้นที่ได้รับสิทธิบัตรและอนุญาตให้ผลิต ในขณะที่ยาที่เหลือไม่ผ่านการทดลองทางคลินิก และกระบวนการเริ่มต้นใหม่
นี่คือเหตุผลว่าทำไมการเรียนรู้ของเครื่องและโครงข่ายประสาทเทียมเริ่มใช้เพื่อทำให้กระบวนการสร้างยาง่ายขึ้น ปัจจุบันในโลกนี้มีโครงการขนาดใหญ่ประมาณ 30 โครงการที่ใช้ปัญญาประดิษฐ์ที่ทำงานในทิศทางนี้
องค์การอาหารและยาของอเมริกาสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาเปิดตัวโครงการของตนเอง โดยมีเป้าหมายเพื่อลดต้นทุนการวิจัยทางคลินิกตามลำดับความสำคัญโดยใช้การเรียนรู้ของเครื่อง
AI ของโครงการได้รับการฝึกฝนโดยอิงจากช่วง 20 ปีที่ผ่านมาการทดลองทางคลินิกของยาอเมริกัน ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุ ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณสามารถเพิ่มโอกาสสำเร็จการศึกษาได้อย่างมีนัยสำคัญ: จาก 12% เป็น 80%
ตามการประมาณการเบื้องต้น การใช้ปัญญาประดิษฐ์และโครงข่ายประสาทเทียมจะช่วยลดการลงทุนในการสร้างยาได้สี่เท่า และลดเวลาในการพัฒนาลงครึ่งหนึ่ง
การทดลองทางคลินิกต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมากและอาจใช้เวลาหลายปี
จนถึงตอนนี้ ข้อกังวลคือการใช้ AI เป็นเครื่องมือเสริมสำหรับการสังเคราะห์ยาเท่านั้น โดยดำเนินการทดลองทางคลินิกทุกขั้นตอนตามปกติ แต่โครงการต่าง ๆ ก็มีผลงานออกมาดีอยู่แล้ว
AI ที่บริการด้านโภชนาการ
ความก้าวหน้าในการสร้างปัญญาประดิษฐ์วัคซีนป้องกันไวรัสโคโรนาเป็นที่รู้จักไปทั่วโลก เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ได้ลดเวลาในการพัฒนาวัคซีนที่มีประสิทธิภาพลงเหลือเพียงไม่กี่เดือน ซึ่งวิธีการวิจัยแบบดั้งเดิมต้องใช้เวลาอย่างน้อยหนึ่งหรือสองปี
แต่การวิจัยนั้นลึกกว่านั้นมากสามารถจินตนาการได้ และไม่ได้เกี่ยวข้องกับไวรัสวิทยาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงยาป้องกันและโภชนาการด้วย ซึ่งมีการวิเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ตามธรรมชาติ มีนับหมื่นล้านดังนั้นการวิจัยด้วยตนเองจึงไม่ค่อยมีประสิทธิภาพ
การทดลองทางคลินิกต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมากและอาจอยู่ได้นานหลายปี ในการพัฒนายาใหม่ จำเป็นต้องทดสอบสารประกอบทางเคมีหลายสิบหลายร้อยชนิดในการเพาะเลี้ยงเซลล์ ซึ่งในอนาคตจะต้องมีการทดสอบในสิ่งมีชีวิต ด้วยเหตุนี้ การทดลองทางคลินิกทุกขั้นตอนจึงอาจใช้เวลาหลายปี
พลังคอมพิวเตอร์สามารถช่วยได้นักวิจัยเร่งกระบวนการสร้างยาใหม่อย่างมีนัยสำคัญรวมทั้งลดต้นทุนการทดลองทางคลินิกที่มีราคาแพง ตัวอย่างเช่น บริษัทนูริทัสของอังกฤษ-ไอริชกำลังใช้ปัญญาประดิษฐ์เพื่อค้นหาสารประกอบอินทรีย์ที่ออกฤทธิ์ ซึ่งตามทฤษฎีแล้วสามารถใช้รักษาและป้องกันโรคได้
ตามที่ผู้เชี่ยวชาญของบริษัทระบุ เทคโนโลยีในการวิเคราะห์สารประกอบเคมีโดยใช้ปัญญาประดิษฐ์นั้นมีความแม่นยำมากกว่า 600 เท่าและเร็วกว่าวิธีมาตรฐานถึง 10 เท่า
อย่างไรก็ตาม หากไม่มีบุคคลก็ยังทำไม่ได้ หลังจากที่โครงข่ายประสาทเทียมค้นพบสารประกอบที่มีศักยภาพ นักชีวเคมีจึงทำการวิจัยเชิงลึก
เป็นเวลาแปดปีแล้วที่พนักงานบริษัทจดทะเบียนสิทธิบัตร 65 ฉบับในอุตสาหกรรมการแพทย์ ปัจจุบันบริษัทกำลังพัฒนายาเพื่อการฟื้นฟูกล้ามเนื้อ การฟื้นฟูการเผาผลาญกลูโคสให้เป็นปกติ และการชะลอความชราของเซลล์
นี่เป็นเพียงหนึ่งในหลายสิบโครงการผู้ศึกษาสารประกอบทางเคมีเพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์เสริมอาหารชีวภาพและยา และการพัฒนาปัญญาประดิษฐ์ในอนาคตจะช่วยเร่งการวิจัยและปรับปรุงประสิทธิภาพให้ดียิ่งขึ้น
การวิจัยโรคหายากโดยใช้โครงข่ายประสาทเทียม
ปัจจุบัน 95% ของโรคหายากไม่มีสูตรการรักษาที่ได้มาตรฐานและเป็นที่ยอมรับในระดับสากล
จากข้อมูลขององค์การอนามัยโลกโรคที่มีความชุก 1 รายต่อ 1,000 คนถึง 1 รายต่อ 200,000 คนถือว่าหายาก
ความกังวลมักไม่ค่อยลงทุนแสวงหาการรักษาโรคดังกล่าว ท้ายที่สุดแล้ว บริษัทแห่งหนึ่งใช้เงินตั้งแต่ 200 ล้านถึง 2 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในการประดิษฐ์ยาตัวหนึ่ง ระยะเวลาคืนทุนสำหรับการวิจัยดังกล่าวจะใช้เวลาหลายทศวรรษหากพวกเขาได้ผลตอบแทน
ปัญหาหลักในการรักษาโรคหายากไม่ได้อยู่ที่การสังเคราะห์ยาและการทดสอบในห้องปฏิบัติการ แต่อยู่ที่การขาดข้อมูลทางคลินิก
ดังนั้นบริษัท Healx จึงใช้โครงข่ายประสาทเทียมสร้างฐานข้อมูลที่สมบูรณ์ของโรคหายาก 7,000 โรค โดยรวบรวมข้อมูลทั้งหมดจากเอกสารทางวิทยาศาสตร์ ฐานข้อมูลผู้ป่วย และการศึกษายา
ฐานข้อมูลที่สร้างขึ้นช่วยในการพัฒนายาจากกลุ่มอาการมาร์ติน-เบลล์ ใน 18 เดือน ทีมงานสามารถสร้างยาที่ผ่านการทดลองทางคลินิกสองขั้นตอนเรียบร้อยแล้ว เมื่อเปรียบเทียบกันภายใต้สภาวะปกติ การพัฒนาและทดสอบยาจะใช้เวลาห้าถึงสิบปี ในขณะเดียวกันค่าใช้จ่ายในการสร้างเป็นเพียงลำดับความสำคัญที่น้อยกว่าแบบคลาสสิก
ในแง่ของการค้นหาข้อมูลและการจัดหมวดหมู่เครือข่ายประสาทแสดงผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม พวกเขาสามารถสแกนอินเทอร์เน็ตได้ค่อนข้างเร็วในทุกภาษาที่มีอยู่ โดยรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับหัวข้อเฉพาะ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพดังกล่าวเมื่อใช้งานด้วยตนเองจะไม่ทำงาน
ปัญญาประดิษฐ์และยาเฉพาะบุคคล
สำหรับส่วนใหญ่ที่พบมากที่สุดโรค, รูปแบบการรักษาสำหรับการใช้ยาได้รับการพัฒนา สำหรับการรักษาโรคบางชนิด (เช่น วัณโรคหรือมะเร็งวิทยา) ยาที่มีประสิทธิภาพเพียงอย่างเดียวคือสารพิษ เนื่องจากหัวกะทิต่ำยาดังกล่าวมีผลข้างเคียงส่งผลเสียต่อตับไตและระบบหัวใจและหลอดเลือด และถ้าก่อนหน้านี้ไม่มีทางเลือกอื่นและการใช้ยาที่มีฤทธิ์รุนแรงถือว่ายอมรับได้กับความเสียหายต่อสุขภาพในระหว่างการรักษา ตอนนี้วิธีการก็เปลี่ยนไป การพัฒนายาและเคมีบำบัดทำให้สามารถทำงานไม่เฉพาะในการค้นหายาใหม่ที่เป็นพื้นฐานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเลือกสูตรการรักษาที่เหมาะสมที่สุดโดยใช้วิธีการที่ทราบกันดีอยู่แล้ว
ปริมาณยาแต่ละชนิดที่มีผลข้างเคียงที่รุนแรงอาจลดผลกระทบด้านลบต่อผู้ป่วย แต่ความซับซ้อนของการคำนวณไม่อนุญาตให้ดำเนินการในปริมาณมาก นอกจากนี้ยังต้องทำหลายครั้งต่อวัน
โครงข่ายประสาทเทียมสามารถคำนวณได้อย่างรวดเร็วและมีคุณภาพ ดังนั้น ในปี 2018 นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์จึงได้พัฒนาระบบ CURATE.AI ที่เป็นนวัตกรรมใหม่สำหรับการรักษาผู้ป่วยโรคมะเร็งแบบผสมผสานโดยใช้ปัญญาประดิษฐ์
อยู่ระหว่างการทดสอบระบบครั้งแรกได้แสดงประสิทธิภาพแล้ว สำหรับผู้ป่วยมะเร็งต่อมลูกหมากระยะลุกลาม ระบบจะคำนวณการใช้ยาแต่ละชนิดรวมกันตลอดระยะเวลาการรักษา
ส่งผลให้เนื้องอกเติบโตขึ้นอย่างมากช้าลงแล้วโรคก็ทุเลาลงอย่างสมบูรณ์ ในเวลาเดียวกัน ปริมาณยายังน้อยกว่าการรักษามาตรฐานในกรณีดังกล่าวเกือบสองเท่า
การบำบัดแบบเฉพาะบุคคลช่วยเปิดโอกาสที่เป็นไปได้ที่คาดไม่ถึงโอกาสสำหรับการแพทย์ หากมีข้อมูลเพียงพอ โครงข่ายประสาทเทียมและวิธีการแมชชีนเลิร์นนิงอื่นๆ ไม่เพียงแต่ช่วยแก้ปัญหาการเพิ่มขนาดยาได้อย่างรวดเร็ว แต่ยังเลือกการใช้ยาร่วมกันเพื่อเพิ่มประสิทธิผลของการรักษา กำหนดกลยุทธ์การรักษาที่มีประสิทธิผลสูงสุด และป้องกันภาวะวิกฤติ สภาพของผู้ป่วยในระยะแรกสุด
ระบบที่คล้ายกันนี้ถูกใช้เพื่อควบคุมอยู่แล้วสภาพของผู้ป่วยและการรวบรวมข้อมูลทางการแพทย์ระยะยาว แต่เมื่อเวลาผ่านไป ข้อมูลเหล่านี้จะถูกรวมเข้ากับอุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพมากขึ้นเรื่อยๆ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วิธีการป้องกันและการวินิจฉัยโรคในระยะเริ่มต้นได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อย ๆ
ปัญญาประดิษฐ์เป็นเครื่องมืออันทรงพลังซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมและสาขาการแพทย์มากมาย โครงข่ายประสาทเทียมและวิธีการเรียนรู้ของเครื่องอื่นๆ กำลังช่วยสร้างยาใหม่ๆ ศึกษาโรค และติดตามสภาพของผู้ป่วยอยู่แล้ว จนถึงขณะนี้ มีเพียงศูนย์วิจัยขนาดใหญ่และคลินิกที่ทันสมัยที่สุดเท่านั้นที่นำมาใช้ แต่ผลกระทบต่อการแพทย์นั้นมีมหาศาลอยู่แล้ว
ขณะนี้มีการพัฒนาอย่างแข็งขันของโครงข่ายประสาทเทียมในยา - เร็วกว่าที่คุณจินตนาการได้ โครงการและการศึกษาส่วนใหญ่ไม่เป็นที่รู้จักของสาธารณชนทั่วไปและปรากฏอยู่ในวารสารเฉพาะทางเท่านั้น อย่างไรก็ตาม พวกเขาค่อยๆ เปลี่ยนยาในปัจจุบันเป็นยาในอนาคตทีละขั้นตอน และในไม่ช้าเราจะได้เห็นมันด้วยตาของเราเอง
อ่านเพิ่มเติม:
เปลวไฟระดับ X ที่แข็งแกร่งที่สุดเกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์
ดูผลของการปะทะกันในปี 1181 ของดาวสองดวง
บลาซาร์ซึ่งถูกค้นพบเมื่อ 20 ปีที่แล้วกลายเป็นวัตถุสุดโต่ง