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Points clés à retenir
- De nouvelles recherches montrent que les scientifiques ont développé l'intelligence artificielle pour trouver de nouvelles utilisations des médicaments existants, un processus également connu sous le nom de réutilisation de médicaments.
- La réutilisation des médicaments peut réduire le délai généralement nécessaire pour obtenir l'approbation de nouveaux médicaments, ainsi que réduire le risque associé aux tests d'innocuité des nouveaux médicaments.
- Ce processus a déjà été utilisé pour accélérer le développement de médicaments liés au COVID-19.
Une nouvelle recherche publiée au début du mois par l'Ohio State University (OSU) montre que les scientifiques ont réussi à utiliser une méthode d'apprentissage automatique pour déterminer si certains médicaments peuvent ou non être réutilisés pour de nouvelles utilisations. Ce processus développé par les chercheurs est un progrès important, étant donné qu'il permet d'identifier plus rapidement les candidats médicaments susceptibles d'être réutilisés pour traiter un certain nombre de maladies, selon le rapport publié dansIntelligence artificielle de la naturele 4 janvier.
"Ce travail montre comment l'intelligence artificielle (IA) peut être utilisée pour 'tester' un médicament sur un patient, et accélérer la génération d'hypothèses et potentiellement accélérer un essai clinique," Ping Zhang, PhD, auteur principal de l'étude, professeur assistant en informatique La science et l'ingénierie et l'informatique biomédicale à l'OSU, a déclaré dans un communiqué de presse. "Mais nous ne remplacerons jamais le médecin - les décisions relatives aux médicaments seront toujours prises par les cliniciens."
La réutilisation des médicaments, bien entendu, n'est pas nouvelle. Un exemple? Les injections de Botox, qui ont d'abord été approuvées pour traiter les yeux croisés, ont ensuite été utilisées comme traitement de la migraine ainsi que cosmétiquement pour réduire l'apparence des rides. L'étude OSU s'est concentrée sur la réutilisation des médicaments qui préviennent l'insuffisance cardiaque et les accidents vasculaires cérébraux chez les patients atteints de maladie coronarienne, mais a prouvé que le cadre pouvait être appliqué à la plupart des maladies.
L’utilisation de l’intelligence artificielle par l’étude accélère un processus qui était déjà conçu pour réduire le délai nécessaire pour obtenir l’approbation de nouveaux médicaments, selon le National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS).
«De nombreux agents approuvés pour d'autres utilisations ont déjà été testés chez l'homme, des informations détaillées sont donc disponibles sur leur pharmacologie, leur formulation et leur toxicité potentielle», note le site Web du NCATS. «Parce que la réutilisation s'appuie sur les efforts de recherche et de développement antérieurs, de nouvelles thérapies candidates pourraient être prêtes pour des essais cliniques rapidement, accélérant leur examen par la Food and Drug Administration et, si elles sont approuvées, leur intégration dans les soins de santé.»
La réutilisation des médicaments peut également réduire le risque associé aux tests de sécurité des nouveaux médicaments, selon le communiqué de presse.
Ce que cela signifie pour vous
À l'avenir, avec l'aide de l'IA, la réutilisation des médicaments pourrait être un processus plus rapide et plus rationalisé. L'approbation de médicaments comme le remdesivir pour COVID-19 pourrait être un processus plus rapide.
Comment les médicaments sont-ils identifiés pour être réutilisés?
Avant de se plonger dans les avantages de la réutilisation des médicaments, Zhang et ses co-chercheurs de l’étude OSU ont affirmé que la «norme de référence» dans les tests de dépistage de drogues est toujours des essais cliniques randomisés pour déterminer l’efficacité d’un médicament contre une maladie.
«[Mais] l'apprentissage automatique peut expliquer des centaines - voire des milliers - de différences humaines au sein d'une large population qui pourraient influencer le fonctionnement de la médecine dans le corps», note le communiqué de presse. "Ces facteurs, ou facteurs de confusion, allant de l'âge, du sexe et de la race à la gravité de la maladie et à la présence d'autres maladies, fonctionnent comme des paramètres dans l'algorithme informatique d'apprentissage en profondeur sur lequel le cadre est basé."
La procédure d'identification des médicaments à réutiliser implique qu'un laboratoire développe d'abord un «test», un processus qui lui permettra de surveiller l'efficacité du composé, explique Pek Lum, PhD, co-fondateur et PDG d'Auransa, une société pharmaceutique basée sur l'IA. Très bien.
«Une bibliothèque de composés déjà lancés (pouvant atteindre des dizaines de milliers) qui peuvent être réutilisés sera criblée (testée) pour l'efficacité à l'aide du test», explique Lum. «Une fois qu'un médicament réutilisé est identifié grâce à un écran, il sera testé en laboratoire pour son efficacité dans l'utilisation proposée. Dans certains cas, si le composé a déjà été testé précédemment dans des essais cliniques avec un profil de sécurité acceptable pour une indication similaire ou dans le cas d'urgences comme la pandémie, il pourrait passer directement à des essais cliniques sans qu'il soit nécessaire de présenter un animal préclinique. la sécurité à nouveau.
Alors que les médicaments réutilisés devront encore passer par des essais cliniques pour montrer leur efficacité dans la nouvelle utilisation, Lum dit que la réutilisation des médicaments est un moyen très utile de démarrer un programme de médicaments «car elle peut raccourcir de nombreuses étapes nécessaires ou à tout le moins , on devrait pouvoir en apprendre davantage sur le médicament réutilisé grâce à des données précédemment générées. "
Réutilisation pour COVID-19
Si vous vous demandez si la réutilisation des médicaments peut être utilisée pour accélérer le processus de prévention et de traitement du COVID-19, la réponse est oui - et c'est déjà le cas.
«L'effort pour identifier les médicaments déjà lancés qui peuvent être réutilisés pour COVID-19 a commencé tôt dans la pandémie», dit Lum. «Les laboratoires ont commencé à tester des médicaments antiviraux déjà connus contre le COVID-19 [en utilisant le processus de dépistage] mentionné ci-dessus. Par exemple, le remdesivir a été testé et s'est révélé efficace dans les dosages pertinents pour le COVID-19 et les essais pour le tester ont été très rapidement mis en œuvre.
Stephen T.C. Wong, PhD, professeur d'informatique, de médecine des systèmes et de bio-ingénierie en oncologie au Houston Methodist Research Institute, est d'accord, ajoutant que le Remdesivir est un médicament initialement conçu pour lutter contre Ebola.
«Cet exemple n'implique pas une analyse sophistiquée de l'IA en raison de l'urgence des situations COVID-19 nécessitant des actions rapides et immédiates, mais il suit toujours les quatre étapes du repositionnement des médicaments», a déclaré Wong à Verywell.
Comment l'IA aide-t-elle?
Wong souligne que l'IA couvre des espaces de recherche de candidats médicaments beaucoup plus vastes que les chercheurs ou cliniciens individuels.
«Au niveau macro, l'IA peut aider à identifier le bon moment et le bon dosage pour administrer efficacement un médicament réutilisé», dit-il. «Par exemple, grâce à l'extraction des dossiers médicaux électroniques, l'IA peut identifier la« signature »des mauvais résultats le long de la chronologie de l'hospitalisation et guider la distribution des ressources (par exemple les ventilateurs) et le moment de l'application de différentes thérapies.»
Au niveau micro, «l'IA peut aider à comprendre les biomolécules impliquées dans la causalité et le traitement des maladies, en générant une meilleure correspondance entre les médicaments repositionnés et les protéines cibles, et en identifiant les effets secondaires indésirables potentiels», dit Wong.
Dans l'ensemble, l'essentiel de l'IA, dit Wong, est qu'elle peut balayer un espace de recherche de candidats médicaments au-delà des capacités humaines, ainsi que «analyser et quantifier» des données qui peuvent conduire à une meilleure prise de décision et au repositionnement des médicaments pour améliorer la santé humaine.
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