Dyluniad gwrthgyrff cynhyrchiol: Pan fydd AI yn cwrdd â DNA

• Awdur:
• enw awdur

  Rhagolwg Quantumrun
• Medi 7, 2023

Crynodeb mewnwelediad

Gall dylunio gwrthgyrff gan ddefnyddio deallusrwydd artiffisial cynhyrchiol (AI) i greu gwrthgyrff newydd sy'n perfformio'n well na'r rhai traddodiadol gyflymu a lleihau cost datblygu gwrthgyrff therapiwtig. Gall y datblygiad arloesol hwn wneud triniaethau personol yn ymarferol ac o bosibl wella canlyniadau meddygol wrth hybu cynhyrchiant economaidd trwy leihau baich afiechyd. Fodd bynnag, mae gan ddatblygiadau o'r fath heriau cysylltiedig, gan gynnwys dadleoli swyddi, pryderon preifatrwydd data, a dadleuon moesegol ar fynediad at driniaethau personol.

Cyd-destun dylunio gwrthgyrff cynhyrchiol

Mae gwrthgyrff yn broteinau amddiffynnol sy'n cael eu creu gan ein system imiwnedd sy'n dileu sylweddau niweidiol trwy eu rhwymo. Defnyddir gwrthgyrff yn aml mewn cymwysiadau therapiwtig oherwydd eu nodweddion unigryw, gan gynnwys llai o ymatebion imiwnogenig a mwy o benodolrwydd i dargedu antigenau. Mae cam cychwynnol datblygu cyffur gwrthgorff yn cynnwys nodi prif foleciwl. 

Yn nodweddiadol, canfyddir y moleciwl hwn trwy sgrinio llyfrgelloedd helaeth o amrywiadau gwrthgyrff amrywiol yn erbyn antigen targed penodol, a all gymryd llawer o amser. Mae datblygiad dilynol y moleciwl hefyd yn broses hir. Felly, mae'n hanfodol dyfeisio dulliau cyflymach ar gyfer datblygu cyffuriau gwrthgyrff.

Gwnaeth Absci Corp, cwmni sydd wedi'i leoli yn Efrog Newydd a Washington, ddatblygiad arloesol yn 2023 pan wnaethant ddefnyddio model AI cynhyrchiol i ddylunio gwrthgyrff newydd sy'n rhwymo'n dynnach i dderbynnydd penodol, HER2, na gwrthgyrff therapiwtig traddodiadol. Yn ddiddorol, dechreuodd y prosiect hwn gyda chael gwared ar yr holl ddata gwrthgorff presennol, gan atal yr AI rhag dyblygu gwrthgyrff effeithiol hysbys yn unig. 

Roedd y gwrthgyrff a ddyluniwyd gan system AI Absci yn nodedig, heb unrhyw gymheiriaid hysbys, gan bwysleisio eu newydd-deb. Sgoriodd y gwrthgyrff hyn a ddyluniwyd gan AI hefyd yn uchel ar "naturioldeb," gan awgrymu rhwyddineb datblygiad a'r potensial i ysgogi ymatebion imiwnedd cadarn. Gall y defnydd arloesol hwn o AI i ddylunio gwrthgyrff sy'n gweithredu cystal neu'n well na chreadigaethau ein corff dorri'n sylweddol ar amser a chost datblygiad gwrthgyrff therapiwtig.

Effaith aflonyddgar

Mae dyluniad gwrthgyrff cynhyrchiol yn dal addewid sylweddol ar gyfer dyfodol meddygaeth, yn enwedig ar gyfer triniaethau personol. Gan y gall ymateb imiwn pob person amrywio'n sylweddol, mae creu triniaethau pwrpasol wedi'u teilwra i nodweddion imiwnedd penodol unigolyn yn dod yn bosibl gyda'r dechnoleg hon. Er enghraifft, gallai ymchwilwyr ddylunio gwrthgyrff penodol sy'n clymu i'r celloedd canser unigryw mewn claf, gan ddarparu cynllun triniaeth hynod unigolyddol. 

Mae datblygu cyffuriau traddodiadol yn broses ddrud, sy'n cymryd llawer o amser gyda chyfradd fethiant uchel. Gall AI cynhyrchiol gyflymu'r broses trwy nodi ymgeiswyr gwrthgyrff posibl yn gyflym, gan dorri costau'n ddramatig ac o bosibl gynyddu'r gyfradd llwyddiant. Yn ogystal, gellir addasu gwrthgyrff a ddyluniwyd gan AI a'u haddasu'n gyflymach mewn ymateb i unrhyw wrthwynebiad y mae'r pathogenau targed yn ei ddatblygu. Mae'r ystwythder hwn yn hanfodol mewn clefydau sy'n datblygu'n gyflym, fel y gwelwyd yn ystod pandemig COVID-19.

I lywodraethau, gall cofleidio AI cynhyrchiol mewn dylunio gwrthgyrff effeithio ar iechyd y cyhoedd. Nid yn unig y gall gyflymu'r ymateb i argyfyngau iechyd, ond gall hefyd wneud gofal iechyd yn fwy hygyrch. Yn draddodiadol, mae llawer o gyffuriau newydd yn rhy ddrud oherwydd y costau datblygu uchel a'r angen i gwmnïau fferyllol adennill eu buddsoddiad. Fodd bynnag, os gall AI leihau'r costau hyn a chyflymu'r amserlen datblygu cyffuriau, gellid trosglwyddo'r arbedion i gleifion, gan wneud triniaethau newydd yn fwy fforddiadwy. At hynny, gall ymateb yn gyflym i fygythiadau iechyd sy'n dod i'r amlwg leihau eu heffaith ar gymdeithas yn sylweddol, gan wella diogelwch cenedlaethol.

Goblygiadau dylunio gwrthgyrff cynhyrchiol

Gall goblygiadau ehangach dylunio gwrthgyrff cynhyrchiol gynnwys: 

• Unigolion yn cael mynediad at driniaethau meddygol personol gan arwain at well canlyniadau gofal iechyd a disgwyliad oes.
• Darparwyr yswiriant iechyd yn gostwng cyfraddau premiwm oherwydd triniaethau mwy cost-effeithiol a gwell canlyniadau iechyd.
• Gostyngiad yn y baich cymdeithasol o glefydau gan arwain at fwy o gynhyrchiant a thwf economaidd.
• Cynhyrchu swyddi a phroffesiynau newydd yn canolbwyntio ar groestoriad AI, bioleg a meddygaeth, gan gyfrannu at farchnad swyddi amrywiol.
• Bod gan lywodraethau well sefyllfa i ymateb i fygythiadau biolegol neu bandemigau gan arwain at well diogelwch cenedlaethol a gwydnwch cymdeithasol.
• Cwmnïau fferyllol yn symud tuag at arferion ymchwil mwy cynaliadwy ac effeithlon oherwydd y gostyngiad mewn profion anifeiliaid a'r defnydd o adnoddau.
• Prifysgolion a sefydliadau addysgol yn addasu cwricwla i gynnwys AI a dylunio gwrthgyrff, gan feithrin cenhedlaeth newydd o wyddonwyr rhyngddisgyblaethol.
• Risgiau sy'n gysylltiedig â phreifatrwydd a diogelwch data gan fod angen mwy o ddata iechyd a genetig ar gyfer dylunio gwrthgyrff personol.
• Goblygiadau gwleidyddol a moesegol yn ymwneud â mynediad at driniaethau personol yn arwain at ddadleuon am degwch a gofal iechyd.

Cwestiynau i'w hystyried

• Os ydych chi'n gweithio ym maes gofal iechyd, ym mha ffordd arall y gallai dylunio gwrthgyrff cynhyrchiol wella canlyniadau cleifion?
• Sut gallai llywodraethau ac ymchwilwyr gydweithio i gynyddu buddion y dechnoleg hon?