U značajnom napretku za farmaceutska istraživanja, znanstvenici sa Sveučilišta Ohio State razvili su sustav umjetne inteligencije koji bi mogao revolucionirati način na koji se razvijaju novi lijekovi.
Novi generativni AI model, nazvan DiffSMol, razvila je ekipa pod vodstvom profesorice Xie Ning s odjela za biomedicinsku informatiku te računalnu znanost i inženjerstvo. DiffSMol funkcionira analizirajući oblike poznatih liganada – molekula koje se vežu na ciljne proteine – i koristi te oblike kao uvjete za generiranje potpuno novih 3D molekula s poboljšanim svojstvima vezanja.
"Korištenjem dobro poznatih oblika kao uvjeta, možemo trenirati naš model da generira nove molekule sličnih oblika koje ne postoje u dosadašnjim kemijskim bazama podataka", objasnila je Ning. Učinkovitost sustava je izvanredna – pri stvaranju molekula s potencijalom za ubrzanje razvoja lijekova, DiffSMol je postigao stopu uspjeha od 61,4%, znatno nadmašivši prethodna istraživanja koja su ostvarila oko 12% uspjeha.
Istraživači su demonstrirali mogućnosti DiffSMol-a kroz studije slučaja na molekulama koje ciljaju ciklin-ovisnu kinazu 6 (CDK6), koja može regulirati stanični ciklus i ometati rast raka, te neprilizin (NEP), korišten u terapijama usmjerenim na usporavanje napredovanja Alzheimerove bolesti. Rezultati su pokazali da bi AI-generirane molekule vjerojatno bile vrlo učinkovite, pri čemu je DiffSMol nadmašio osnovne metode u afinitetu vezanja za 13,2%, odnosno za 17,7% kada se koristi vođenje oblikom.
Ovo otkriće dolazi u trenutku kada FDA uspostavlja nove regulatorne okvire za AI u razvoju lijekova. U siječnju 2025. agencija je objavila nacrt smjernica pod nazivom "Razmatranja za korištenje umjetne inteligencije u podršci regulatornom odlučivanju za lijekove i biološke proizvode", nudeći preporuke o korištenju AI-a za podršku regulatornim odlukama vezanim uz sigurnost, učinkovitost i kvalitetu lijekova.
Dok tradicionalni razvoj lijekova obično traje oko deset godina od otkrića do tržišta, AI-pristupi poput DiffSMol-a mogli bi značajno skratiti taj vremenski okvir. Istraživački tim učinio je kod DiffSMol-a dostupnim drugim znanstvenicima, iako priznaju trenutna ograničenja – sustav za sada može generirati nove molekule samo na temelju oblika prethodno poznatih liganada, ograničenje koje se nadaju prevladati u budućem radu.