Može li umjetna inteligencija pomoći u razvoju lijekova?

Alexander Fleming je otkrio jedan od najvažnijih antibiotika, penicilin, jer se na uzorku njegove bakterijske kulture uhvatila plijesan. Takva slučajna otkrića danas su rijetka. Farmaceutske tvrtke moraju investirati milijarde u razvitak lijekova. Pa ipak oko 90 posto djelatnih tvari za lijekove bude odbačeno u kliničkoj fazi testiranja, kad je razvitak već gotovo završen.

Istovremeno nam je potrebno sve više lijekova: rast broja stanovnika na Zemlji povećava rizik pojave i širenja novih uzročnika bolesti. Od početka 20. stoljeća od gripe, korone i AIDS-a je umrlo oko 100 milijuna ljudi. A bakterije stalno postaju rezistentne na neke antibiotike.

Umjetna inteligencija koja bi bila trenirana podacima o učinkovitosti, biodostupnosti i nuspojavama već poznatih djelatnih tvari mogla bi biti od pomoći znanstvenicima da te čimbenike predvide u novootkrivenim djelatnim tvarima.

Nove djelatne tvari često ne uspiju jer se ispostavi da u jetri obustavljaju proizvodnju takozvanih citokroma P450 (CYP450), koji su važni za čovjekov organizam. Oni su važni za preradu tvari u jetri koje se ne rastvaraju u vodi. Osim toga oni sudjeluju u sintezi određenih hormona i drugih tvari.

S obzirom na to da često nije poznato zašto se koči proizvodnju citokroma, dosad se može samo sa 60 do 70 postotnom sigurnošću reći koči li neka tvar proizvodnju citokroma CYP450. S umjetnom inteligencijom može se doći do 95-postotne sigurnosti. Tako bi puno manje djelatnih tvari moralo prolaziti predkliničke i kliničke faze testiranja. I mogli bi biti razvijani bolji lijekovi s manje nuspojava.

Brojne djelatne tvari još uvijek se pronalaze u prirodi. Ali, jednoga dana će i taj rezervoar biti iscrpljen. Osim toga sintetičke djelatne tvari mogu često puno jače biti usmjerene na određenog uzročnika bolesti i zaobići moguće rezistencije. Procjenjuje se da tako u obzir dolazi oko jedan decilijun mogućih djelatnih tvari. Jedan decilijun je jedinica sa 60 nula. Umjetna inteligencija ne može istražiti sve te molekule, ali u svakom slučaju može brže nego što bi to čovjek ikad mogao bez pomoći umjetne inteligencije.

Umjetna inteligencija može pomoći da se uopće pronađe te molekule. S obzirom na njihov veliki broj nema smisla testirati redom molekule jednu za drugom i testirati ih s obzirom na sve moguće uzročnike bolesti. Ako je primjerice poznato da određeni protein sudjeluje kod nastanka neke bolesti, onda umjetna inteligencija može biti upotrijebljena da se razvije molekulu koja će vezati taj protein i tako ga onesposobiti.

I kod razvitka novih terapija protiv raka na bazi glasničke ribonukleinske kiseline (mRNA) koristi se umjetna inteligencija. U prosincu je američka farmaceutska tvrtka Moderna objavila kliničku studiju kod koje je umjetna inteligencija odabirala površinske proteine protiv kojih je onda korišten mRNA. 10. siječnja je njemačka farmaceutska tvrtka BioNTech iz Mainza najavila da preuzima britansko poduzeće za umjetnu inteligenciju InstaDeep kako bi ojačala svoj razvitak lijekova uz pomoć umjetne inteligencije. Obje te tehnologije, umjetna inteligencija i mRNA, mogle bi u budućnosti dovesti do lijekova prilagođenih svakom pacijentu.

Američko poduzeće Collaborations Pharmaceuticals pokušalo je stvar okrenuti u suprotnom smjeru. Umjesto razvitka lijekova pokušalo je uz pomoć umjetne inteligencije razviti što je moguće otrovnije molekule. Ne poznajući tu tvar umjetna inteligencija je razvila ekstremno jak nervni otrov VX. Rezultati toga pokusa su na kraju uništeni, ali je jasno da to sredstvo može nanijeti veliku štetu ako dospije u krive ruke.

Nejasno je koliko će uspješna biti primjena umjetne inteligencije u farmaceutskoj industriji. Neke djelatne tvari koje su razvijene uz pomoć umjetne inteligencije već se testiraju u kliničkim studijama. Britansko poduzeće Exscientia testira više takvih tvari, primjerice lijek protiv raka EXS-21546. Ali, valja pričekati da se vidi, hoće li ta tvar stvarno biti bolja i imati manje nuspojava nego tradicionalno razvijeni lijekovi. Otvoreno je i pitanje, hoće li razvitak biti brži i jeftiniji. Korištenje umjetne inteligencije u farmaceutskoj industriji još je na početku i bit će potrebno još vremena dok se bude mogla mjeriti s uobičajenim metodama.