Un programa basado en inteligencia artificial logró diseñar un nuevo fármaco en 46 días en lugar de los ocho años que tardan en promedio los investigadores "humanos". El trabajo de la start-up Insilico Medicine y la Universidad de Toronto, que han estado buscando una posible cura para la fibrosis, es decir, la curación de tejidos que se produce en determinadas enfermedades, se describe en Nature Biotechnology.
El algoritmo, cuyo código se puso a disposición de todos, examinó todas las investigaciones anteriores sobre moléculas que tenían como objetivo una proteína particular esencial en el proceso de fibrosis, dando prioridad a las nuevas estructuras que podrían sintetizarse en el laboratorio. En 21 días, el programa creó 30 'candidatos', seis de los cuales fueron realmente sintetizados. Dos de estos se probaron en células y el más prometedor de los dos también en ratones, mostrando una actividad "similar a un fármaco" contra la proteína.
En todo el proceso, tomó 46 días y alrededor de $ 150 en fondos, mucho menos que los métodos tradicionales. “Este estudio - concluyen los autores - ilustra la utilidad de nuestros modelos para un diseño rápido de moléculas fáciles de sintetizar, activas contra un objetivo específico y potencialmente innovadoras”.
¿Cuánto puede ayudarnos la inteligencia artificial a crear medicamentos más efectivos y, si queremos ampliar el horizonte, a mejorar las terapias médicas (por lo tanto, nuestra salud)? Mucho, según los expertos que participarán, el miércoles 9 de octubre, en el Foro "Cómo la inteligencia artificial puede cambiar el panorama farmacéutico.
El Foro será seguido en el 18.30 por el Convivium, en italiano, sobre el tema "Futuro + humano", durante el cual Boas Erez, rector de la Universidad de Suiza en Italia, y Alessandro Curioni hablarán con Francesco Morace, sociólogo y presidente del Future Concept Lab, sobre los nuevos escenarios que se abren tras el uso cada vez mayor de la inteligencia artificial y otras tecnologías avanzadas, y también sobre problemas éticos relacionados (a partir de la protección de datos personales, que son usado en abundancia por las supercomputadoras).
"Inteligencia artificial - dice Morace - nunca podrá replicar al humano, dotado de empatía, capacidad intuitiva y otras características que las máquinas no pueden copiar. En resumen, el futuro será cada vez más humano, pero la inteligencia artificial nos hará descubrirlo.". Damian Realini, periodista del RSI, dirigirá la velada.
IA en medicina: desde la investigación de nuevas moléculas hasta el soporte diagnóstico
Las posibles aplicaciones de la inteligencia artificial en los diversos sectores de la investigación científica y, más en general, de la salud son vastas: en primer lugar, los sistemas de IA nos permiten estudiar en un tiempo mucho más rápido y con mayor efectividad que los métodos tradicionales. moléculas que parecen ser potencialmente 'activas' para curar incluso enfermedades graves como los tumores (los laboratorios de investigación y las compañías farmacéuticas utilizan cada vez más estos sistemas). Pero la inteligencia artificial también ayuda a reposicionar (por lo que se llama en términos técnicos) una serie de medicamentos que habían sido aprobados para un determinado tipo de enfermedad y, en cambio, también pueden tratar otras enfermedades. Gracias a la inteligencia artificial, comienza a encontrar remedios para enfermedades raras y 'abandonadas' (o, como se las define, huérfanos).
Pero eso no es suficiente: sistemas como "Watson para Oncología ", desarrollado por IBM en colaboración con el Centro de Cáncer Memorial Sloan-Kettering en Nueva York (uno de los hospitales contra el cáncer más importantes del mundo), ayuda a los médicos a elegir las mejores terapias en los casos más difíciles o derivar pacientes a Los "ensayos clínicos" (los ensayos de nuevos medicamentos) más adecuados en el mundo.
IBM también está ejecutando un proyecto de estudio junto con el Hospital de la Universidad de Zurich para perfeccionar un sistema automático que pueda examinar los "portaobjetos" (es decir, fragmentos de tejido tomados con una biopsia o durante una cirugía) e identificar precisamente las alteraciones causadas por las diferentes enfermedades, junto con el trabajo de los patólogos. Pero otras compañías e institutos de investigación también se están moviendo en esta dirección.
Para funcionar bien y proporcionar resultados confiables, los sistemas de inteligencia artificial necesitan enormes bases de datos de las cuales derivar información, que luego son procesadas por computadoras muy potentes, 'gobernadas' por algoritmos ad hoc y redes neuronales (es decir, sistemas que de alguna manera imitan la organización de las células nerviosas humanas): este es el "Aprendizaje profundo.
Ticino es muy activo en este sector, con IDSIA a la vanguardia. En este sentido, recientemente se ha definido un acuerdo de colaboración entre IDSIA y la Autoridad Cantonal del Hospital (EOC, que administra la salud pública en Ticino) para la aplicación de metodologías avanzadas de inteligencia artificial a los datos proporcionados por la organización.
Pero otros proyectos también están en marcha: “Uno de los más importantes involucra, además de IDSIA, también el Instituto de Enfermedades Tropicales de Basilea, el Politécnico de Zurich y el Departamento de Farmacología de la Universidad de Ginebra - explica Andrea Danani, jefe del laboratorio de biofísica computacional de IDSIA y coordinador científico del Foro 9 de octubre - En particular, estamos examinando el mecanismo de acción de una planta africana que es activa contra la enfermedad de Chagas, que está muy extendida en América Central y del Sur. En estos casos, la inteligencia artificial puede proporcionar una ayuda decisiva.
Es mucho más difícil diseñar una nueva molécula desde cero (una molécula, es decir, que no existe en la naturaleza). "Hasta ahora no ha sido posible. dice Ed Griffen - porque todavía no entendemos con la suficiente precisión los mecanismos químicos y biológicos que llevarían a los nuevos compuestos a unirse a las enzimas y los receptores celulares, y también las formas en que el cuerpo absorbería o expulsaría estas nuevas moléculas.
Pero los estudios en este lado continúan, y las perspectivas de crear drogas completamente nuevas a través del uso masivo de inteligencia artificial parecen concretas. Es solo cuestión de tiempo. Por supuesto, los resultados obtenidos por los sistemas de inteligencia artificial deben confirmarse en el laboratorio, utilizando técnicas tradicionales, y ahora está claro para todos que los sistemas de IA deben trabajar junto a los hombres, ayudarlos a realizar rápidamente cálculos o "comparaciones" que requerirían toda una vida. entero, pero sin reemplazar por completo a los seres humanos.
"Estos sistemas aún no desarrollan el pensamiento.- confirmación Boas Erez – pero tienen una capacidad poderosa para analizar estadísticamente los datos disponibles (grandes cantidades de datos), mejorando su rendimiento a medida que avanzan. Las máquinas están programadas para aprender, siguiendo los algoritmos escritos por humanos. Al igual que con los animales domesticados por hombres, que son impulsados a avanzar gracias a una serie de incentivos (los azúcares ...), los algoritmos también contienen 'recompensas' por las máquinas que aprenden por sí mismas, para estimularlos a que hagan siempre mejor.