Skapandi mótefnahönnun: Þegar gervigreind mætir DNA

• Höfundur:
• Höfundur nafn

  Quantumrun Foresight
• September 7, 2023

Innsýn samantekt

Mótefnahönnun sem notar generative gervigreind (AI) til að búa til ný mótefni sem eru betri en hefðbundin geta flýtt fyrir og dregið úr kostnaði við lækningamótefnaþróun. Þessi bylting getur gert sérsniðnar meðferðir framkvæmanlegar og hugsanlega aukið læknisfræðilegar niðurstöður á sama tíma og efnahagslega framleiðni aukist með minni sjúkdómsbyrði. Hins vegar hafa slíkar framfarir tengdar áskoranir, þar á meðal tilfærslur á störfum, áhyggjur af persónuvernd gagna og siðferðilegar umræður um aðgang að persónulegri meðferð.

Skapandi mótefnahönnunarsamhengi

Mótefni eru verndandi prótein búin til af ónæmiskerfinu okkar sem útrýma skaðlegum efnum með því að bindast þeim. Mótefni eru oft notuð í lækningalegum tilgangi vegna einstakra eiginleika þeirra, þar á meðal minnkuð ónæmissvörun og aukin sérhæfni fyrir markmótefnavaka. Upphafsáfanginn í þróun mótefnalyfs felur í sér að bera kennsl á aðalsameind. 

Þessi sameind er venjulega fundin með því að skima umfangsmikil söfn af fjölbreyttum mótefnaafbrigðum gegn sérstökum markmótefnavaka, sem getur verið tímafrekt. Síðari þróun sameindarinnar er einnig langt ferli. Þess vegna er mikilvægt að móta hraðari aðferðir til að þróa mótefnalyf.

Absci Corp, fyrirtæki með aðsetur í New York og Washington, sló í gegn árið 2023 þegar þeir notuðu kynslóðar gervigreindarlíkan til að hanna ný mótefni sem bindast þéttara við tiltekinn viðtaka, HER2, en hefðbundin lækningamótefni. Athyglisvert er að þetta verkefni hófst með því að fjarlægja öll mótefnagögn sem fyrir eru, sem kom í veg fyrir að gervigreindin gæti aðeins afritað þekkt áhrifarík mótefni. 

Mótefnin sem hönnuð voru af gervigreindarkerfi Absci voru áberandi, án þekktra hliðstæða, sem lagði áherslu á nýjung þeirra. Þessi gervigreindarhönnuðu mótefni fengu einnig hátt í „náttúruleika“ sem bendir til auðveldrar þróunar og möguleika á að framkalla öflug ónæmissvörun. Þessi brautryðjandi notkun gervigreindar til að hanna mótefni sem virka jafn vel eða betur en sköpun líkamans okkar getur dregið verulega úr tíma og kostnaði við lækningamótefnaþróun.

Truflandi áhrif

Skapandi mótefnahönnun lofar töluvert fyrir framtíð læknisfræðinnar, sérstaklega fyrir persónulega meðferð. Þar sem ónæmissvörun hvers og eins getur verið mjög breytileg, verður hægt að búa til sérsniðnar meðferðir sem eru sérsniðnar að sérstökum ónæmiseiginleikum einstaklingsins með þessari tækni. Til dæmis gætu vísindamenn hannað tiltekin mótefni sem bindast einstökum krabbameinsfrumum í sjúklingi og útvegað mjög einstaklingsmiðaða meðferðaráætlun. 

Hefðbundin lyfjaþróun er dýrt, tímafrekt ferli með háa bilanatíðni. Generative AI getur flýtt fyrir ferlinu með því að bera kennsl á hugsanlega mótefnaframbjóðendur fljótt, draga verulega úr kostnaði og hugsanlega auka árangur. Að auki er hægt að breyta og aðlaga AI-hönnuð mótefni hraðar til að bregðast við hvers kyns ónæmi sem marksjúkdómsvaldarnir þróa. Þessi lipurð er lífsnauðsynleg í sjúkdómum sem þróast hratt, eins og raun ber vitni í COVID-19 heimsfaraldri.

Fyrir stjórnvöld getur það haft áhrif á lýðheilsu að tileinka sér skapandi gervigreind í mótefnahönnun. Það getur ekki aðeins flýtt fyrir viðbrögðum við heilsukreppum, heldur getur það einnig gert heilsugæslu aðgengilegri. Hefð er fyrir því að mörg ný lyf eru óhóflega dýr vegna mikils þróunarkostnaðar og þörf lyfjafyrirtækja til að endurheimta fjárfestingu sína. Hins vegar, ef gervigreind getur dregið úr þessum kostnaði og flýtt fyrir tímalínu lyfjaþróunar, gæti sparnaðurinn skilað sér til sjúklinga, sem gerir nýjar meðferðir hagkvæmari. Þar að auki getur það að bregðast hratt við vaxandi heilsuógnum dregið verulega úr samfélagslegum áhrifum þeirra, aukið þjóðaröryggi.

Afleiðingar skapandi mótefnahönnunar

Víðtækari afleiðingar af skapandi mótefnahönnun geta verið: 

• Einstaklingar sem fá aðgang að sérsniðnum læknismeðferðum sem leiða til betri heilsugæslu og lífslíkur.
• Sjúkratryggingaaðilar lækka iðgjaldagjöld vegna hagkvæmari meðferða og betri heilsufarsárangurs.
• Lækkun á samfélagslegri sjúkdómsbyrði sem leiðir til aukinnar framleiðni og hagvaxtar.
• Kynning nýrra starfa og starfsgreina sem beinast að mótum gervigreindar, líffræði og læknisfræði, sem stuðlar að fjölbreyttum vinnumarkaði.
• Ríkisstjórnir eru betur í stakk búnar til að bregðast við líffræðilegum ógnum eða heimsfaraldri sem leiða til aukins þjóðaröryggis og samfélagslegrar seiglu.
• Lyfjafyrirtæki breytast í átt að sjálfbærari og skilvirkari rannsóknaraðferðum vegna minnkandi dýraprófa og auðlindanotkunar.
• Háskólar og menntastofnanir aðlaga námskrár til að innihalda gervigreind og mótefnahönnun og hlúa að nýrri kynslóð þverfaglegra vísindamanna.
• Áhætta sem tengist friðhelgi einkalífs og gagnaöryggis þar sem þörf er á fleiri heilsu- og erfðafræðilegum gögnum fyrir persónulega mótefnahönnun.
• Pólitísk og siðferðileg áhrif í kringum aðgang að persónulegri meðferð sem leiða til umræðu um jöfnuð og sanngirni í heilbrigðisþjónustu.

Spurningar sem þarf að íhuga

• Ef þú vinnur í heilbrigðisþjónustu, hvernig gæti skapandi mótefnahönnun annars bætt útkomu sjúklinga?
• Hvernig gætu stjórnvöld og vísindamenn unnið saman að því að auka kosti þessarar tækni?