اخبار پزشکی جهانتفسیر سلامتنوآوری های پزشکی

هوش­ مصنوعی داروساز، افسانه یا واقعیت

 آفتاب سلامت: تصور کنید در یک آرشیو بزرگ، میلیون ­ها عکس نگهداری می ­شود و شما در مقام کارفرما هر بار به چند نفر ماموریت می ­دهید در میان این بانک عظیم تصاویر، عکس ­هایی را با مشخصه­ های ویژه ­ای مانند سایز مشخص، کاراکترهای معلوم، رنگ تعیین شده و سایر ویژگی­ ها بیابند و سپس بنا به تدابیری، تغییراتی در آن­ها ایجاد کنند. انجام این وظیفه برای اپراتورها در راستای انجام سفارش، ضمن وقوع اشتباهات عدیده، هفته­ ها و ماه ­ها به درازا خواهد کشید در حالی که اگر این تصاویر به رایانه انتقال یافته و برای انجام امور خواسته شده مذکور، برنامه ­نویسی انجام دهند، تمام فرامین ظرف مدتی کوتاه اجابت خواهد شد.

دارو ماده‌ای است که با واکنش‌های شیمیایی خود، تغییراتی در کارکردهای زیستی ایجاد می­‌کند. به ­طور معمول مولکول دارو با مولکولی خاص در سیستم زیستی، برهم ‌کنش دارد. یک مولکول دارو باید شکل، اندازه، ترکیب اتمی و بار الکتریکی مناسب داشته باشد. الگوریتم ­هایی مانند بررسی قطعات با ویژگی­ های برشمرده، دینامیک مولکولی و سایر ویژگی ­ها و انطباقات، محاسباتی است که هم­ اکنون تکنولوژی هوش ­مصنوعی و تکنیک­ های یادگیری عمیق برعهده گرفته و با تکمیل این فرایند رو به توسعه، بدون کوچک­ ترین تردید، جایگزینی نهایی و شایسته برای روش ­های سنتی خواهند بود.

ساخت داروها به شکل سنتی همواره یک روش پرچالش، طولانی و دارای تبعات بوده است. داروسازها با هدف درمان یک بیماری یا نشانه ­ی خاص، مولکول‌های دارویی را می­‌سازند یا تغییر می ­دهند و گاه در جهت بهبود یک داروی موجود، اهتمام می­ ورزند. اما این روش سنتی بسیار کند، در مقایسه با سرعت، دقت و خستگی ­ناپذیری سیستم­ های هوش مصنوعی، در سال­ های پیش­رو، مطلوبیت خود را از دست خواهد داد.

هم ­زمان تیم های تحقیقاتی زیادی در حال توسعه­ ی هوش مصنوعی با هدف داروسازی هستند. در یکی از این موارد، موسسه ­ی فن ­آوری ماساچوست موسوم به MIT مدل یادگیری ماشین خود را با ۲۵۰ هزار گراف مولکولی، که در واقع سازنده ­ی تصویر دقیق ساختار مولکولی به حساب می­ آید، آموزش داده است. پس از آن اعضای گروه به مدل طراحی مولکولی دست یافتند که مولکول‌های پایه را برای ساخت مولکول‌های جدید با خواص ارتقا یافته به خدمت می ­گیرد.

شرکت بیوتکنولوژی Insilico Medicine که در زمره مراکز فن­ آوری در حال پیشرفت دانشگاه جان هاپکینز به حساب می­ آید و در بالتیمور واقع شده، با ترکیبی از ژنومیک، تجزیه و تحلیل داده ­های گسترده و یادگیری عمیق، در حال کشف داروهای جدید است. این شرکت با همکاری بسیار نزدیک پیری شناسان، سرطان ­شناسان، داروسازان، زیست­ شناسان و نخبگان برنامه­نویسی، با تجزیه و تحلیل این­ که چگونه یک ترکیب بر سلول تاثیر می­ گذارد و چه داروهایی می ­تواند برای مداوای سلول­ ها با کمترین عوارض جانبی احتمالی استفاده شود، تحقیقات داروسازی ماشینی خود را توسعه می­ دهند.

محققین دانشگاه کارولینای شمالی، مخلوقی توسعه ­یافته با هوش مصنوعی ساخته­ اند که یک میلیون و هفتصد هزار مولکول فعال دارویی را در حافظه ­ی خود ذخیره کرده است. در این برنامه دو شبکه­ ی عصبی شبیه به استاد و شاگرد ایجاد شده که اولی دارو و داروسازی را آموزش می ­دهد و دومی یاد می­ گیرد و داروی تازه پیشنهاد می­ کند که گاه با تایید و زمانی با جواب منفی مواجه می­ گردد و از این تایید و ردها نیز باز تجربه کسب کرده و از ویژگی یادگیری عمیق استفاده می­ کند و چنین پدیده ­ای با سرعتی قابل قبول به تولید داروهای تازه کمک می­ کند.

به­ کارگیری دستگاه ­هایی که قادر به یادگیری شیمی و زیست‌شناسی هستند دنیای داروسازی را به سرعت متحول می­ کند. این دستگاه‌ها می‌توانند با محاسبه ­ی بسیاری خصوصیت­ های سلول­ های زنده، انتخاب داروهای مناسب، چیدمان دقیق مولکول­ ها بر اساس ویژگی‌ها و لحاظ ریسک سمیت هریک، انقلابی در تولید دارو و نهایتا روش ­های درمانی پدید آورند.

هوش مصنوعی با پیش­ بینی­ های محاسباتی، شکست­ های روش سنتی در کارآزمایی‌های بالینی را به حداقل رسانده، در صرف هزینه و زمان، نهایت صرفه‌جویی را امکان­ پذیر ساخته و هدف عالی نجات جان بیماران با داروهای موثرتر را محقق می­ کند.

ماشین هوشمند در حین پردازش اطلاعات وارد شده، معتبرترین مولکول پایه را که به عنوان مولکول راهنما شناخته می‌­شود، در زمان مناسبی پیدا کرده که حلال و قابل ترکیب بودن از ویژگی ­های تعریف شده آن است.

امیدواری رو به گسترش در تحقق داروسازی با هوش مصنوعی به این خاطر است که داروسازی­ های چند ملیتی با امکانات فوق ­العاده خود در رقابتی آشکار و پنهان در همین راستا، به هیچ وجه حاضر به کنار کشیدن از این فن­ آوری رقابتی و بالطبع چشم­ پوشی از سودهای نجومی بازار دارویی نیستند آنان علاوه بر استفاده از واحدهای تحقیق و توسعه تحت مالکیت، با حمایت­ های مالی خود، دانشگاه ­ها و مراکز تحقیقاتی توانمند را نیز به تکاپو واداشته ­اند و هر یک از آنان با فن­ آوری ابداعی و مبتکرانه در مسابقه ­ی تولید دارو با هوش مصنوعی شرکت دارند.

استارتاپ‌های کشف داروی مبتنی بر هوش مصنوعی یکی پس از دیگری ابداع و عرضه می­ شوند. به­ طور مثال شرکت Atomwise با کمک جایزه‌ی غربالگری مولکولی هوش مصنوعی (AIMS)، فعالانه در حال برقراری ارتباط با نخبگان در دانشگاه ­هاست. این جوایز به ده ­ها دانشمند اهدا شده و با توجه به نتایج موفقیت­ آمیز آن، روال جدیدی برای اعطای جوایز تازه برای دوره­ های آینده اعلام شده است.

تلاش­ های پیشین بسیاری از توسعه دهندگان هوش مصنوعی در زمینه ­های مختلف مانند تشخیص گفتار و متن، شناسایی چهره‌ها در تصاویر، رانندگی ماشین، ترجمه ماشینی و بسیاری امور دیگر به نتایج کاربردی منجر شده و در زمینه داروسازی نیز با پیشنهادات مولکول­ های قابل استفاده از سوی هوش مصنوعی، دست­ اندرکاران دارویی مجاب شده ­اند و به نتیجه رسیدن پروسه ­ی ورود هوش مصنوعی به داروسازی را امری بسیار بدیهی و اقدامی در حال تکوین می­ بینند.

موید رشد رو به فزونی بیماری ­ها و ناکافی بودن سرعت ابداع درمان ­های لازم و موثر، آمار IARC مرکز پژوهشی معتبری است که در سال ۲۰۱۸ ابتلا به سرطان به عنوان فقط یکی از بیماری­ ها را بیش از هجده میلیون نفر برآورد کرده که به­ خاطر فقدان دارو و درمان­ های موثر تعداد نه میلیون و ششصد هزار سرطانی جان خود را از دست خواهند داد.

چنین واقعیت ­های تلخی ضرورت ورود هر چه سریع­ تر هوش مصنوعی به حیطه ­ی داروسازی و پزشکی را بیش از پیش روشن می­ کند و برای سرعت بخشیدن به پروژه ­های رقابتیArtificial intelligence، باید به برخی سنت­ گرایان صاحب سرمایه و قدرت تصمیم ­گیری، هوش مصنوعی را شناساند. بسیاری از مدیران داروسازی­ های بزرگ، تحولات جهان را با تحصیلات چند دهه پیش خود ارزیابی کرده و هوش مصنوعی را در زمره­ ی دغدغه­ های سازمان خود نمی­ دانند و آن را جزو زیر مجموعه­ های دنیای انفورمانیک و فن­ آوری­های غیرمرتبط با داروسازی و پزشکی تصور می­ کنند.

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا