У значному прориві для фармацевтичних досліджень науковці з Університету штату Огайо створили систему штучного інтелекту, яка може революціонізувати процес розробки нових медикаментів.
Інноваційну генеративну модель ШІ під назвою DiffSMol розробила команда під керівництвом професорки Ся Нін з кафедр біомедичної інформатики та комп’ютерних наук і інженерії університету. DiffSMol працює шляхом аналізу форм відомих лігандів — молекул, що зв’язуються з білковими мішенями, — і використовує ці форми як умову для генерації абсолютно нових 3D-молекул із покращеними властивостями зв’язування.
«Використовуючи відомі форми як умову, ми можемо навчити нашу модель генерувати нові молекули зі схожими формами, яких немає в існуючих хімічних базах даних», — пояснює Нін. Ефективність системи вражає: при створенні молекул із потенціалом для прискорення розробки ліків DiffSMol досягла рівня успішності 61,4%, суттєво перевершивши попередні дослідження, які показували лише близько 12%.
Дослідники продемонстрували можливості DiffSMol на прикладах молекул, націлених на циклічно-залежну кіназу 6 (CDK6), що регулює клітинний цикл і може пригнічувати ріст раку, а також на неприлизин (NEP), який використовується в терапіях для уповільнення прогресування хвороби Альцгеймера. Результати показали, що згенеровані ШІ молекули, ймовірно, будуть дуже ефективними: DiffSMol перевершила базові методи за афінністю зв’язування на 13,2%, а при поєднанні з формовим керуванням — на 17,7%.
Цей прорив відбувається на тлі впровадження FDA нових регуляторних рамок для використання ШІ у розробці ліків. У січні 2025 року агентство оприлюднило проєкт рекомендацій під назвою «Міркування щодо використання штучного інтелекту для підтримки регуляторних рішень щодо лікарських та біологічних продуктів», у якому надаються поради щодо застосування ШІ для забезпечення безпеки, ефективності та якості ліків.
Тоді як традиційна розробка ліків зазвичай займає близько десяти років — від відкриття до виходу на ринок, підходи на основі ШІ, такі як DiffSMol, можуть суттєво скоротити цей термін. Команда дослідників відкрила код DiffSMol для інших науковців, хоча й визнає поточні обмеження: система може генерувати нові молекули лише на основі форм уже відомих лігандів — обмеження, яке вони сподіваються подолати у майбутніх дослідженнях.