Az utóbbi években az egészségügy és mellette a gyógyszerfejlesztés terén is forradalmi változásokat indukál a mesterséges intelligencia. Több millió lehetséges molekulakombinációból új, eddig sosem látott hatóanyag-jelölteket generál, hónapokkal képes lerövidíteni a gyógyszertervezéshez szükséges időt, és ügyesen optimalizálja a gyógyszerek teszteléséhez használt klinikai vizsgálatok kereteit. Igazi főnyeremény a gyógyszerészetben.
Gyógyszertervezés felsőfokon
Ha az embernek fáj a feje, jobb esetben egyszerűen csak bevesz egy fejfájáscsillapítót, vár néhány percet és már halad is tovább bokros teendőivel. Kevesen gondolnak bele abba, hogy évekig tartó megfeszített munka rejlik minden egyes kis pirulában.
A gyógyszerfejlesztés folyamata hosszadalmas, nagyon költséges és sok esetben nem jár eredményekkel. A gyógyszergyártóknak először olyan lehetséges hatóanyag-jelölteket kell előállítaniuk laboratóriumi körülmények között, amelyek megakadályozzák valamilyen betegséget okozó vírus, baktérium, tumorsejt és más mikroszkopikus méretű, kártékony élőlény továbbterjedését és rombolását az emberi szervezetben.
Ha találnak megfelelő hatóanyag-jelölteket, ezután körültekintően le kell tesztelniük, hogy ezek biztonságosak legyenek az emberi szervezetre, majd azt is, hogy tényleg hatásosak legyenek az adott betegséggel szemben. A gyógyszer-aspiránsok biztonságosságát állatkísérletekkel és laboratóriumi kísérletekkel nézik meg, majd ha úgy ítélik meg, hogy nem jelentenek veszélyt az emberek egészségére, elkezdődnek a klinikai vizsgálatok következő (második és harmadik) fázisai, amikor először kisebb, majd nagyobb csoportnyi ember segítségével tesztelik, hogy a gyógyszer hatásos-e, mennyire hatásos és milyen mellékhatások jelentkeznek a résztvevőknél.
Vakcinafejlesztés villámgyorsan
Ez a folyamat akár 10-15 évig is eltarthat, és a mesterséges intelligencia abban segíthet, hogy az éveket akár hónapokra rövidítse le. Több ponton is be tudnak avatkozni a folyamatba az algoritmusok, de a leghatékonyabbnak egyelőre a gyógyszertervezésben bizonyultak.
Ha a koronavírus időszakára gondolunk, a covid elleni vakcinák fejlesztése azért történhetett meg villámgyorsan, mert hónapokról órákra rövidítette le a mesterséges intelligencia a vakcinajelöltek megtalálásának folyamatát. Például amikor a kínai hatóságok 2020. január 10-én feltették az internetre a koronavírus akkori genomszekvenciáját, a San Diegó-i Inovio Pharmaceuticals nevű cég kutatói azonnal betáplálták a szekvenciát gondosan kifejlesztett programjukba, és az algoritmus három órán belül talált egy teljesen megtervezett és optimalizált, DNS-alapú vakcinajelöltet. Ez aztán 83 napon belül már a klinikai tesztelés fázisába került. Rajtuk kívül sok más vakcinagyártó is bevetette a mesterséges intelligenciát, és tulajdonképpen ennek is köszönhetjük, hogy kevesebb mint két éven belül rendelkezésre állt a vakcina a koronavírus ellen.
Új gyógyszer az Ebola-vírus ellen
Az elmúlt években, főként a koronavírus-járvány hatására gombamódra szaporodtak el az algoritmikus gyógyszertervezéssel foglalkozó cégek, de vannak olyanok, amelyek már évek óta kísérleteznek sikerrel ezen a területen.
Az Atomwise nevű, molekulák tervezésével foglalkozó amerikai cég például neurális hálókat alkalmaz új gyógyszerkombinációk és új pirulák kikísérletezésére. Kutatóinak az általuk használt módszerek segítségével már 2015-ben sikerült négy hónap alatt két új potenciális gyógyszerrel előállniuk, amelyek csökkenthetik az Ebola-vírussal való megfertőződés rizikóját. Algoritmusuk a folyamat elején hétezer lehetséges gyógyszert vett górcső alá mindössze egyetlen nap alatt.
Már magyar cég is foglalkozik hasonlóval: a néhány éve alapított Turbine a rákgyógyításban igyekszik kamatoztatni a sejtbiológiai szimulációk és a mesterséges intelligencia eredményeit. A jelenleg Nagy-Britanniában és Magyarországon bejegyzett cég olyannyira sikeres, hogy 2022 végén több mint nyolcmilliárd forintnyi befektetést kaptak nagyívű projektjeik folytatására, vagyis potenciális rákgyógyszerek tervezésére sejtbiológiai szimulációk, majd klinikai vizsgálatok segítségével.
