Генеративті антиденелер дизайны: AI ДНҚ-мен кездескен кезде

• автор:
• Автордың аты-жөні

  Кванттық болжау
• Қыркүйек 7, 2023

Түсінікті қорытынды

Дәстүрлі антиденелерден асып түсетін жаңа антиденелерді жасау үшін генеративті жасанды интеллект (AI) көмегімен антиденелер дизайны терапиялық антиденелерді әзірлеуді жылдамдатады және құнын төмендетеді. Бұл жетістік жекелендірілген емдеуді мүмкін ете алады және ауру жүктемесін азайту арқылы экономикалық өнімділікті арттыра отырып, медициналық нәтижелерді жақсартуы мүмкін. Дегенмен, мұндай жетістіктер жұмыс орнын ауыстыру, деректердің құпиялылығына қатысты мәселелер және жеке емдеу әдістеріне қол жеткізу туралы этикалық пікірталастарды қоса алғанда, байланысты қиындықтарға ие.

Генеративті антиденелер дизайны контексті

Антиденелер - бұл біздің иммундық жүйеміз жасаған қорғаныш ақуыздар, олар зиянды заттарды байланыстыру арқылы жояды. Антиденелер иммуногендік реакциялардың төмендеуі және мақсатты антигендерге спецификасының жоғарылауын қоса алғанда, бірегей сипаттамаларына байланысты терапевтік қолданбаларда жиі қолданылады. Антидене препаратын жасаудың бастапқы кезеңі негізгі молекуланы анықтауды қамтиды. 

Бұл молекула әдетте белгілі бір мақсатты антигенге қарсы әртүрлі антидене нұсқаларының кең кітапханаларын скрининг арқылы табады, бұл уақытты қажет етеді. Молекуланың кейінгі дамуы да ұзақ процесс. Сондықтан антиденелік препараттарды жасаудың жылдам әдістерін ойлап табу өте маңызды.

Нью-Йорк пен Вашингтонда орналасқан Absci Corp компаниясы 2023 жылы генеративті AI моделін қолданып, дәстүрлі емдік антиденелерге қарағанда, HER2 белгілі рецепторымен тығыз байланысатын жаңа антиденелерді жобалау үшін жаңа серпіліс жасады. Бір қызығы, бұл жоба барлық антиденелер деректерін жоюдан басталды, бұл АИ-ге белгілі тиімді антиденелердің қайталануын болдырмайды. 

Absci AI жүйесі әзірлеген антиденелер ерекше болды, олардың жаңашылдығына баса назар аударатын белгілі аналогтары жоқ. Бұл AI әзірлеген антиденелер «табиғилық» бойынша жоғары ұпай жинады, бұл дамудың қарапайымдылығын және күшті иммундық жауаптарды тудыру мүмкіндігін көрсетеді. Біздің денеміз жасағаннан да жақсы немесе жақсы жұмыс істейтін антиденелерді жобалау үшін АИ-нің бұл жаңашыл қолданылуы емдік антиденелерді әзірлеуге кететін уақыт пен шығынды айтарлықтай қысқартуы мүмкін.

Деструктивті әсер

Генеративті антиденелер дизайны медицинаның болашағына, әсіресе жеке емдеуге үлкен үміт береді. Әрбір адамның иммундық реакциясы айтарлықтай өзгеруі мүмкін болғандықтан, бұл технология арқылы адамның арнайы иммундық сипаттамаларына бейімделген арнайы емдеу әдістерін жасау мүмкін болады. Мысалы, зерттеушілер емделушідегі бірегей рак клеткаларымен байланысатын белгілі бір антиденелерді құрастыра алады, бұл өте жеке емдеу жоспарын қамтамасыз етеді. 

Дәстүрлі дәрі-дәрмек жасау - бұл қымбат, көп уақытты қажет ететін процесс, оның сәтсіздігі жоғары. Генеративті AI әлеуетті антидене кандидаттарын тез анықтау, шығындарды айтарлықтай қысқарту және сәттілік жылдамдығын арттыру арқылы процесті жылдамдата алады. Сонымен қатар, AI әзірлеген антиденелер мақсатты патогендер дамытатын кез келген қарсылыққа жауап ретінде тезірек өзгертілуі және бейімделуі мүмкін. Бұл ептілік COVID-19 пандемиясы кезінде байқалғандай, тез дамып келе жатқан ауруларда өте маңызды.

Үкіметтер үшін антиденелерді жобалауда генеративті AI қолдану қоғамдық денсаулыққа әсер етуі мүмкін. Ол денсаулық дағдарысына қарсы әрекетті тездетіп қана қоймайды, сонымен қатар денсаулық сақтауды қолжетімді ете алады. Дәстүрлі түрде көптеген жаңа дәрі-дәрмектер әзірлеуге жоғары шығындарға және фармацевтикалық компаниялардың өз инвестицияларын өтеу қажеттілігіне байланысты өте қымбат. Дегенмен, егер AI осы шығындарды азайтып, дәрі-дәрмектің даму кестесін жылдамдата алса, үнемдеу пациенттерге берілуі мүмкін, бұл жаңа емдеу әдістерін қолжетімді етеді. Сонымен қатар, денсаулыққа жаңа қауіп-қатерлерге жедел ден қою олардың қоғамға әсерін айтарлықтай төмендетіп, ұлттық қауіпсіздікті арттыруға мүмкіндік береді.

Генеративті антиденелер дизайнының салдары

Генеративті антиденелер дизайнының кеңірек салдары мыналарды қамтуы мүмкін: 

• Жекелеген медициналық емдеуге қол жеткізе алатын адамдар денсаулық сақтау нәтижелері мен өмір сүру ұзақтығын жақсартады.
• Медициналық сақтандыру провайдерлері үнемді емдеуге және денсаулықты жақсартуға байланысты сыйлықақы мөлшерлемелерін төмендетеді.
• Өнімділік пен экономикалық өсудің артуына әкелетін аурулардың әлеуметтік жүктемесінің төмендеуі.
• Әртараптандырылған еңбек нарығына ықпал ететін АИ, биология және медицинаның қиылысына бағытталған жаңа жұмыс орындары мен кәсіптерді құру.
• Үкіметтер ұлттық қауіпсіздік пен қоғамның тұрақтылығын арттыруға әкелетін биологиялық қауіптерге немесе пандемияға жауап беруге жақсырақ жабдықталған.
• Фармацевтикалық компаниялар жануарларды сынау мен ресурстарды тұтынудың төмендеуіне байланысты тұрақты және тиімді зерттеу тәжірибесіне ауысады.
• Университеттер мен оқу орындары оқу бағдарламаларын АИ және антидене дизайнын қамтуға бейімдеп, пәнаралық ғалымдардың жаңа буынын тәрбиелейді.
• Жекеленген антиденелер дизайны үшін денсаулық пен генетикалық деректер қажет болғандықтан, құпиялылық пен деректер қауіпсіздігіне байланысты тәуекелдер.
• Жеке емдеу әдістеріне қол жеткізуге қатысты саяси және этикалық салдарлар денсаулық сақтау саласындағы теңдік пен әділдік туралы пікірталастарға әкеледі.

Қарастырылатын сұрақтар

• Егер сіз денсаулық сақтау саласында жұмыс істесеңіз, генеративті антиденелер дизайны пациенттің нәтижелерін тағы қалай жақсарта алады?
• Бұл технологияның артықшылықтарын кеңейту үшін үкіметтер мен зерттеушілер қалай бірлесіп жұмыс істей алады?