Новият AI софтуер може да ускори разработването на лекарства

Новият AI софтуер може да ускори разработването на лекарства

Откриването и разработването на лекарства във фармакологичните изследвания - включително оценка на риска от активни вещества в ранната фаза на разработване на лекарства - все още разчита до голяма степен на експерименти с животни. В допълнение към етичните въпроси, проучванията върху животни са много скъпи и отнемат много време. Те също така обикновено изискват постоянен надзор и оценка от висококвалифициран персонал. По този начин разработването на автоматизирани методи за оценка, които могат да се използват вместо стандартните тестове върху животни, би имало широк спектър от ползи за откриването на лекарства.

Преследването на тези алтернативни методи е във фокуса на проекта „Embryonet-AI“, за който Патрик Мюлер току-що получи грант за доказателство на концепцията от Европейския съвет за научни изследвания (ERC) на стойност 150 000 евро. Мюлер е професор по биология на развитието в университета в Констанц и член на Клъстера за високи постижения в Констанц - Колективно поведение. Неговият проект се основава на прозрения, получени от него и екипа му в проекта Ace-of-Space, финансиран от ERC („Анализ, контрол и инженеринг на формирането на пространствено-времевия модел“). Целта на новия проект на Мюлер е да доразвие софтуера за анализ на изображения Embryonet, подпомаган от AI, който автоматично открива дефекти, възникващи по време на развитието на животински ембриони.

Embryonet предлага бърза, рентабилна и много точна оценка на влиянието на дадено вещество върху развитието на биологичните системи. Отрицателните ефекти като видими дефекти в развитието се разпознават автоматично и се свързват със съответния сигнален път. Embryonet дори надминава човешките експерти по точност. „Виждаме голям потенциал за прилагане на софтуера за разработване на лекарства, особено в ранната фаза на идентифициране на потенциално подходящи вещества – за извършване на оценки на риска и изучаване на механизмите за това как действат променливите лекарства“, казва Мюлер.

Не само за ембриони

Патрик Мюлер и неговият екип за първи път представиха Embryonet в проучване от 2023 г., използващо ембриони на риба зебра, публикувано в списанието Nature Methods. Оттогава софтуерът е разширен, за да включва органоиди. "Органоидите са изкуствени тъкани, които се произвеждат в лаборатория с помощта на човешки стволови клетки. Техните структури наподобяват малки органи като черен дроб, бъбрек или мозък - и могат да се използват като модели за тези органи в изследванията на лекарства", обяснява Мюлер.

Като част от Proof of Concept Grant, Мюлер и неговият екип ще подобрят допълнително моделите на AI, на които е базиран Embryonet, за да повишат неговата точност и преди всичко неговите функции. В същото време екипът иска да създаде онлайн платформа, за да направи Embryonet достъпен за потребителите по целия свят. За да постигнат тази цел, Мюлер и неговият екип ще работят ръка за ръка с други изследователи, индустриални партньори и ключови регулатори, за да гарантират, че онлайн платформата отговаря на нуждите на своите бъдещи потребители и отговаря на регулаторните изисквания. Общата цел е Embryonet да се развие в продукт, готов за пазара.

Идеята: Тъй като Embryonet е напълно автоматизиран, фармацевтичните компании могат напълно да интегрират платформата в своите изследователски канали. Например, бихте могли да използвате Embryonet, за да тествате едновременно стотици вещества в процес с висока производителност за техните ефекти върху или рискове за конкретни органи или процеси на развитие - без да завършвате дълги проучвания с голям брой опитни животни за всяко отделно вещество. Embryonet също предоставя информация за механизмите на действие на потенциални нови лекарства. „В дългосрочен план Embryonet би могъл да замени голям брой експерименти с животни в изследванията на лекарства и да ускори конвенционалните процеси чрез автоматизация, като същевременно значително намали разходите“, заключава Патрик Мюлер.

източници: