CMB / جيتي إيماجيس
الماخذ الرئيسية
- أظهر بحث جديد أن العلماء طوروا ذكاءً اصطناعيًا لإيجاد استخدامات جديدة للأدوية الموجودة ، وهي عملية تُعرف أيضًا باسم إعادة استخدام الأدوية.
- يمكن أن يؤدي تغيير الغرض من استخدام الأدوية إلى تقليل الإطار الزمني الذي يستغرقه عادةً للحصول على الموافقة على الأدوية الجديدة ، بالإضافة إلى تقليل المخاطر المرتبطة باختبار سلامة الأدوية الجديدة.
- تم استخدام هذه العملية بالفعل لتسريع تطوير الأدوية المتعلقة بـ COVID-19.
أظهر بحث جديد نشرته جامعة ولاية أوهايو (OSU) في وقت مبكر من هذا الشهر أن العلماء حققوا نجاحًا باستخدام طريقة التعلم الآلي لتحديد ما إذا كان من الممكن إعادة توجيه بعض الأدوية لاستخدامات جديدة أم لا. تعد هذه العملية التي طورها الباحث تقدمًا مهمًا ، نظرًا لأنه يمكن أن يحدد بسرعة أكبر الأدوية المرشحة التي يمكن إعادة توجيهها لعلاج عدد من الأمراض ، وفقًا للتقرير المنشور فيذكاء آلة الطبيعةفي 4 يناير.
"يُظهر هذا العمل كيف يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي (AI) في" اختبار "دواء ما على المريض ، وتسريع توليد الفرضيات وربما تسريع التجارب السريرية" ، هذا ما قاله كبير مؤلفي الدراسة ، Ping Zhang ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في الكمبيوتر قال قسم العلوم والهندسة والمعلوماتية الطبية الحيوية في جامعة ولاية أوهايو في بيان صحفي: "لكننا لن نستبدل الطبيب أبدًا - سيتخذ الأطباء قرارات الأدوية دائمًا".
إن إعادة استخدام العقاقير ، بالطبع ، ليس بالأمر الجديد. مثال واحد؟ تم استخدام حقن البوتوكس ، التي تمت الموافقة عليها لأول مرة لعلاج العيون المتصالبة ، كعلاج للصداع النصفي وكذلك كعلاج تجميلي لتقليل ظهور التجاعيد. ركزت دراسة OSU على إعادة استخدام الأدوية التي تمنع فشل القلب والسكتة الدماغية لدى مرضى الشريان التاجي ، لكنها أثبتت أن إطار العمل يمكن تطبيقه على معظم الأمراض.
يؤدي استخدام الذكاء الاصطناعي في الدراسة إلى تسريع عملية تم تصميمها بالفعل لتقليل الإطار الزمني الذي يستغرقه الحصول على الموافقة على الأدوية الجديدة ، وفقًا للمركز الوطني لتطوير العلوم الانتقالية (NCATS).
"تم بالفعل اختبار العديد من العوامل المعتمدة للاستخدامات الأخرى على البشر ، لذلك تتوفر معلومات تفصيلية عن علم العقاقير والتركيب والسمية المحتملة ،" يلاحظ موقع NCATS على الويب. "نظرًا لأن إعادة التخصيص تعتمد على جهود البحث والتطوير السابقة ، يمكن أن تكون العلاجات المرشحة الجديدة جاهزة للتجارب السريرية بسرعة ، مما يسرع مراجعتها من قبل إدارة الغذاء والدواء ، وإذا تمت الموافقة عليها ، يتم دمجها في الرعاية الصحية."
وفقًا للبيان الصحفي ، يمكن أن تقلل إعادة استخدام الأدوية من المخاطر المرتبطة باختبار سلامة الأدوية الجديدة.
ماذا يعني هذا بالنسبة لك
في المستقبل ، بمساعدة الذكاء الاصطناعي ، قد تكون إعادة توظيف الأدوية عملية أسرع وأكثر انسيابية. قد تكون الموافقة على الأدوية مثل remdesivir لـ COVID-19 عملية أسرع.
كيف يتم تحديد الأدوية لإعادة الغرض منها؟
قبل الغوص في فوائد إعادة استخدام الأدوية ، أكد زانغ وزملاؤه في دراسة جامعة ولاية أوهايو أن "المعيار الذهبي" في اختبار الأدوية لا يزال عبارة عن تجارب إكلينيكية عشوائية لتحديد فعالية الدواء ضد المرض.
ويشير البيان الصحفي إلى أن "[لكن] التعلم الآلي يمكن أن يفسر المئات - أو الآلاف - من الاختلافات البشرية بين عدد كبير من السكان والتي يمكن أن تؤثر على كيفية عمل الطب في الجسم". "هذه العوامل ، أو عوامل الإرباك ، التي تتراوح من العمر والجنس والعرق إلى شدة المرض ووجود أمراض أخرى ، تعمل كمعلمات في خوارزمية الكمبيوتر للتعلم العميق التي يعتمد عليها إطار العمل."
يقول بيك لوم ، دكتوراه ، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Auransa ، وهي شركة أدوية مدفوعة بالذكاء الاصطناعي ، إن إجراء تحديد العقاقير لإعادة الاستخدام يتضمن مختبرًا يقوم أولاً بتطوير "مقايسة" ، وهي عملية تسمح له بمراقبة فعالية المركب ممتاز.
يوضح لوم: "سيتم فحص (اختبار) مكتبة من المركبات التي تم إطلاقها بالفعل (يمكن أن تكون في عشرات الآلاف) والتي يمكن إعادة توجيهها لأغراض أخرى للتحقق من فعاليتها باستخدام الاختبار. "بمجرد تحديد الدواء المعاد توجيهه من خلال شاشة ، سيتم اختباره في المختبر للتأكد من فعاليته في الاستخدام المقترح. في بعض الحالات ، إذا تم بالفعل اختبار المركب مسبقًا في التجارب السريرية مع ملف أمان مقبول لمؤشر مماثل أو في حالات الطوارئ مثل الوباء ، فيمكن أن ينتقل مباشرة إلى التجارب السريرية دون الحاجة إلى إظهار الحيوان قبل السريرية السلامة مرة أخرى. "
في حين أن الأدوية المعاد توجيهها ستظل بحاجة إلى التجارب السريرية لإظهار فعاليتها في الاستخدام الجديد ، يقول لوم إن تغيير الغرض من الدواء هو طريقة مفيدة جدًا لبدء برنامج دوائي "لأنه يمكن أن يختصر من خلال العديد من الخطوات المطلوبة أو على الأقل ، يجب أن يكون المرء قادرًا على التعرف على الدواء المعاد توجيهه من خلال البيانات التي تم إنشاؤها مسبقًا. "
إعادة الاستخدام لأغراض COVID-19
إذا كنت تتساءل عما إذا كان من الممكن استخدام إعادة تخصيص العقاقير لتسريع عملية الوقاية من COVID-19 وعلاجه ، فإن الإجابة هي نعم ، وقد تم بالفعل فعل ذلك.
يقول لوم: "بدأت الجهود المبذولة لتحديد الأدوية التي تم إطلاقها بالفعل والتي يمكن إعادة استخدامها من أجل COVID-19 في وقت مبكر من الوباء". بدأت المختبرات باختبار الأدوية المضادة للفيروسات المعروفة بالفعل ضد COVID-19 [باستخدام عملية الفحص] المذكورة أعلاه. على سبيل المثال ، تم اختبار remdesivir وأثبت فعاليته في فحوصات COVID-19 ذات الصلة ، وتم البدء بسرعة كبيرة في التجارب لاختباره ".
ستيفن تي سي. يوافق وونغ ، دكتوراه ، أستاذ علوم الكمبيوتر وطب الأنظمة والهندسة الحيوية في علم الأورام في معهد أبحاث هيوستن ميثوديست ، مضيفًا أن Remdesivir هو دواء تم تصميمه في الأصل لمحاربة الإيبولا.
"هذا المثال لا يتضمن بعض التحليلات المتطورة للذكاء الاصطناعي نظرًا لحالة الطوارئ الخاصة بحالات COVID-19 التي تتطلب إجراءات سريعة وفورية ، لكنه لا يزال يتبع الخطوات الأربع في إعادة وضع الدواء" ، كما قال وونغ لريويل.
كيف يساعد الذكاء الاصطناعي؟
يشير وونغ إلى أن الذكاء الاصطناعي يغطي مساحات بحث عن الأدوية أكبر بكثير من الباحثين أو الأطباء الفرديين.
يقول: "على المستوى الكلي ، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعد في تحديد التوقيت والجرعة المناسبين لإدارة الدواء المعاد استخدامه بكفاءة". "على سبيل المثال ، من خلال التنقيب عن السجلات الطبية الإلكترونية ، يمكن للذكاء الاصطناعي تحديد" التوقيع "للنتائج السيئة على طول الجدول الزمني للاستشفاء وتوجيه توزيع الموارد (مثل أجهزة التنفس الصناعي) وتوقيت تطبيق العلاجات المختلفة."
على المستوى الجزئي ، "يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعد في فهم الجزيئات الحيوية المشاركة في التسبب في المرض وعلاجه ، مما يؤدي إلى تطابق أفضل بين الأدوية التي تم تغيير مواضعها والبروتينات المستهدفة ، وتحديد الآثار الجانبية الضارة المحتملة" ، كما يقول وونغ.
بشكل عام ، فإن جوهر الذكاء الاصطناعي ، كما يقول وونغ ، هو أنه يمكن أن يكتسح مساحة بحث عن الأدوية المرشحة بما يتجاوز القدرات البشرية ، بالإضافة إلى "تحليل وقياس" البيانات التي يمكن أن تؤدي إلى اتخاذ قرارات أفضل وتغيير موضع الأدوية لتحسين صحة الإنسان.
