الذكاء الاصطناعي و تطوير الدواء
مقدمة
في مقال آخر، تحدثنا عن إنجاز ثوري في مجال اكتشاف و تطوير الدواء بالذكاء الاصطناعي. سنناقش في هذا المقال تفاصيلاً أكثر عن طريقة الاكتشاف و الهدف و العقار المستهدف في الدراسة لعلاج التليف الرئوي من شركة انسيليكو.
تطوير الدواء و نبذة عن اكتشاف الهدف
- تم اختيار الأهداف المضادة للالتهاب والتليف باستخدام الذكاء الاصطناعي باستخدام معيارين رئيسيين:
يجب أن يلعب الهدف دوراً منظمًا مهمًا للمسارات المتورطة في التليف في الجسم. ويجب أن يكون الهدف مهمًا في عملية الشيخوخة. - لبناء الفرضية الأولية، طورت انسيليكو مسار وحدة الاكتشاف المستهدف باندا أوميكس PandaOmics. قام الباحثون بتدريبها على مجموعة من مجموعات البيانات السريرية المتعلقة بتليف الأنسجة، والمشار إليها حسب العمر والجنس.
- بعد ذلك، قامت باندا أوميكس بإجراء تقييمٍ معقدٍ للجينات والمسارات باستخدام عائلة من خوارزميات iPANDA. توصلت عندها إلى أهداف محتملة عبر توليف الميزات العميقة، والاستدلال السببي، وإعادة بناء مسار de novo.
- تم تقييم درجة الحداثة المستهدفة وارتباط المرض بواسطة محرك معالجة اللغة الطبيعية ، والذي يحلل البيانات من ملايين ملفات البيانات. بما في ذلك براءات الاختراع والمنشورات البحثية والمنح وقواعدو بيانات التجارب السريرية.
- ونتيجة لذلك، كشفت باندا أوميكس عن 20 هدفًا قابل للدراسة. وتم إعطاء الأولوية لهدف جديد داخل الخلايا للقيام بالمزيد من التحليل.
- بعد ذلك قاموا بتطبيق الكيمياء 42، وحدة الكيمياء التوليدية الخاصة بهم لاكتشاف الأدوية. تتضمن هذه الوحدة مجموعة من محركات التوليد والتسجيل التي يمكنها “تخيل” الجزيئات من نقطة الصفر باستخدام تقنيات التعلم العميق المتطورة. في هذه الحالة، تم استخدام الكيمياء 42 لتصميم مكتبة من الجزيئات الصغيرة التي ترتبط بالهدف الجديد داخل الخلايا .
نتائج واعدة
أظهرت سلسلة الجزيئات الصغيرة الجديدة الناتجة عن الكيمياء 42 نتائج واعدة في تثبيط الهدف.
- إحدى النتائج المحددة ISM001، أظهرت نشاطًا مع قيم IC50 متناهية الصغر
- عند تحسين ISM001، تمكنوا من تحقيق زيادة قابلية الذوبان، و تحسين خصائص ADME ، وتثبيط لـ CYP، مع الاحتفاظ بفاعلية نانومولار.
- ومن المثير للاهتمام أن المركبات المحسّنة أظهرت أيضًا فاعلية نانوية ضد 9 أهداف أخرى مرتبطة بالتليف.
- أظهرت سلسلة الجزيئات ISM001 نشاطًا يحسن التليف في نموذج التليف الرئويفي الفئران الناجم عن البليوميسين. مما يؤدي إلى مزيد من التحسن في وظائف الرئة. أظهرت هذه المركبات سلامة في الدراسات المتكررة لإيجاد مقدار الجرعة في الفئران لمدة 14 يومًا.
- تم ترشيح الجزيء الأفضل أداءً من سلسلة ISM001 كمرشح للعقار قبل السريري في ديسمبر 2020 لدراسات تمكين IND. IND هو طلب من راعي الدراسة السريرية للحصول على إذن من إدارة الغذاء والدواء (FDA). بهدف إدارة عقار أو منتج بيولوجي قيد البحث على البشر.
- أظهرت النسخة النهائية من العقار نتائج واعدة للغاية في العديد من الدراسات قبل السريرية بما في ذلك الدراسات البيولوجية في المختبر ودراسات الحرائك الدوائية والسلامة.
- يعمل المركب المرشح على تنشيط الأرومة الليفية العضلية. وهو عامل مساهم في تطور التليف. بهذا يكون لعقار ISM001-055 هدف جديد وله صلة محتملة في مجموعة واسعة من مؤشرات التليف.
- بعد الانتهاء من دراسات IND ، بدأت انسيليكو بتجربة استكشافية. تتضمن التجربة جرعة صغيرة (أول تجربة على الإنسان) في نوفمبر 2021. أجريت التجربةفي أستراليا في 8 متطوعين أصحاء.
- فاقت النتائج التوقعات من نتائج الجرعة الصغيرة من ISM001_055. كما كانت الخصائص الحركية الدوائية والسلامة ممتازة في البشر والتي أثبتت بنجاح دور إثبات المفهوم السريري.
حقبة جديدة للتطوير الدواء
مع بدء هذه المرحلة الأولى من التجربة السريرية ، دخلت انسيليكو حقبة جديدة كشركة للتكنولوجيا الحيوية في المرحلة السريرية. بعد اكتمال تجارب المرحلة الأولى، ستجري الشركة تجارب المرحلتين الثانية والثالثة. سيشارك الآلاف من المشاركين في المرحلتين 3 و 4 لاختبار فعالية الدواء.
تم تصميم عدد من الأدوية المرشحة لمؤشرات أخرى باستخدام منصة انسيليكو للذكاء الاصطناعي. هذا يبين قدرة النظام على تكرار النجاح والتعميم على المجالات العلاجية الأخرى. صممت أيضاً انسيليكو عقارًا مرشحًا حديثًا يستهدف التليف الكلوي. انها فعلاً حقبة جديدة في تطوير الدواء.
