L'uso dell'intelligenza artificiale nella progettazione di farmaci darebbe una spinta alla ricerca farmaceutica, dice Gisbert Schneider. A medio termine, i computer potrebbero persino eseguire esperimenti in modo autonomo.

La progettazione di farmaci è un compito complesso e impegnativo. Come si creano nuovi farmaci efficaci senza effetti collaterali negativi per affrontare i problemi di salute più urgenti del mondo? I chimici medici devono considerare una serie di interazioni:i farmaci interagiscono con le cellule e gli organi del corpo umano in molti modi, e questi spesso differiscono ampiamente da un paziente all'altro. Mentre iterativo, spesso automatizzato, i metodi di prova in laboratorio hanno prodotto numerosi potenziali punti di partenza per lo sviluppo di farmaci, ci sono limitazioni quando si tratta di progettare e selezionare i farmaci candidati più promettenti. Il progettista di farmaci deve scegliere tra circa 1060 molecole simili a farmaci che potrebbero, solo in teoria, essere sintetizzate. Cosa c'è di più, ci vogliono anni di formazione pratica per diventare un esperto esperto in chimica farmaceutica.

È qui che potrebbero entrare in gioco l'intelligenza artificiale (AI) e l'apprendimento automatico. L'utilizzo dell'intelligenza artificiale per assistere i chimici nel processo di progettazione dei farmaci promette di prendere decisioni migliori:è molto più efficiente della mente umana quando si tratta di vagliare i "grandi" dati, L'intelligenza artificiale genera risultati riproducibili e supporta il processo di scoperta considerando molti obiettivi di progetto in parallelo.

Il compagno perfetto?

farmaci migliori, scoperto e consegnato più velocemente:l'intelligenza artificiale sembra un partner ideale in laboratorio. Ma mentre un sistema di intelligenza artificiale esperto di chimica potrebbe superare per alcuni aspetti un chimico umano elaborando i problemi con cui la mente umana lotta, non è un proiettile d'argento. In effetti, le nostre aspettative sulla progettazione di farmaci assistiti dall'IA potrebbero essere troppo alte:dobbiamo ammettere la nostra comprensione imperfetta dei meccanismi delle malattie umane. Solo quando vengono presentati dati appropriati, un'intelligenza artificiale imparerà relazioni significative tra le molecole dei farmaci e i loro effetti fisiologici.

Questo è il motivo per cui i nostri scienziati non devono temere che i computer li sostituiscano del tutto - infatti saranno necessari più chimici medicinali se vogliamo continuare a fare progressi in questo campo. Già, I modelli di intelligenza artificiale supportano il nostro processo decisionale nella scoperta di farmaci, ma l'integrazione dell'IA in un processo di progettazione automatizzata di farmaci richiederà un nuovo modo di pensare:cambierà l'impostazione, proprio come il software e la tecnologia degli ultimi anni hanno fatto nel prevedere le proprietà con un alto grado di precisione molto più velocemente che in un laboratorio senza automazione.

Automatizzare la scoperta

Con l'automazione in corso, possiamo prevedere che i computer conducano esperimenti in modo produttivo e autonomo con l'aiuto della robotica tra tre e cinque anni. Questo è infatti già in fase di test in alcuni luoghi, in particolare all'ETH di Zurigo e nell'industria. Possiamo anche aspettarci che l'IA preveda gli effetti delle sostanze in una fase iniziale di sviluppo e suggerisca nuove strutture chimiche con le proprietà desiderate. Ciò significherebbe che dovrebbero essere testate meno sostanze che si rivelano non efficaci.

A lungo termine, L'intelligenza artificiale può essere la chiave per aprire la porta a una medicina personalizzata più efficace e più accessibile. Ma ci vorranno continua ricerca e investimenti in questo campo, e un nuovo pensiero interdisciplinare da parte di esperti nell'IA, chimica, settore farmaceutico e biotecnologico.