Într-un progres semnificativ pentru cercetarea farmaceutică, oamenii de știință de la Universitatea de Stat din Ohio au creat un sistem de inteligență artificială care ar putea revoluționa modul în care sunt dezvoltate noile medicamente.
Noul model generativ de AI, numit DiffSMol, a fost dezvoltat de o echipă condusă de profesoara Xia Ning din cadrul departamentelor de informatică biomedicală și inginerie informatică ale universității. DiffSMol funcționează prin analizarea formelor ligandilor cunoscuți – molecule care se leagă de ținte proteice – și folosirea acestor forme ca punct de plecare pentru a genera molecule 3D complet noi, cu proprietăți de legare îmbunătățite.
„Folosind forme bine-cunoscute ca și condiție, putem antrena modelul nostru să genereze molecule noi cu forme similare, care nu există în bazele de date chimice anterioare”, a explicat Ning. Eficiența sistemului este remarcabilă – atunci când a creat molecule cu potențial de a accelera dezvoltarea medicamentelor, DiffSMol a atins o rată de succes de 61,4%, depășind dramatic încercările anterioare de cercetare care au reușit doar aproximativ 12%.
Cercetătorii au demonstrat capacitățile DiffSMol prin studii de caz pe molecule țintind kinaza dependentă de ciclină 6 (CDK6), care poate regla ciclurile celulare și poate inhiba creșterea cancerului, și neprilizină (NEP), folosită în terapii menite să încetinească progresia Alzheimerului. Rezultatele au arătat că moleculele generate de AI ar fi probabil foarte eficiente, DiffSMol depășind metodele de bază cu 13,2% în ceea ce privește afinitatea de legare și cu 17,7% atunci când a fost combinat cu ghidare pe bază de formă.
Această descoperire are loc în contextul în care FDA stabilește noi cadre de reglementare pentru AI în dezvoltarea medicamentelor. În ianuarie 2025, agenția a publicat un ghid preliminar intitulat „Considerații pentru utilizarea inteligenței artificiale în sprijinul deciziilor de reglementare pentru medicamente și produse biologice”, oferind recomandări privind utilizarea AI pentru a susține deciziile de reglementare referitoare la siguranța, eficacitatea și calitatea medicamentelor.
Deși dezvoltarea tradițională a medicamentelor durează, de obicei, aproximativ un deceniu de la descoperire până la lansarea pe piață, abordări bazate pe AI precum DiffSMol ar putea comprima semnificativ această perioadă. Echipa de cercetare a pus codul DiffSMol la dispoziția altor oameni de știință, deși recunoaște anumite limitări actuale – sistemul poate genera molecule noi doar pe baza formelor ligandilor deja cunoscuți, o constrângere pe care speră să o depășească în viitoarele cercetări.