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핵심 사항
- 새로운 연구에 따르면 과학자들은 기존 약물의 새로운 용도를 찾기 위해 인공 지능을 개발했으며,이를 약물 재활용이라고도합니다.
- 약물 용도 변경은 일반적으로 신약 승인을받는 데 걸리는 시간을 단축 할뿐만 아니라 신약의 안전성 검사와 관련된 위험을 낮출 수 있습니다.
- 이 과정은 이미 COVID-19와 관련된 약물 개발을 촉진하기 위해 사용되었습니다.
오하이오 주립 대학 (OSU)이 이달 초에 발표 한 새로운 연구에 따르면 과학자들은 기계 학습 방법을 사용하여 특정 약물을 새로운 용도로 재활용 할 수 있는지 여부를 결정하는 데 성공했습니다. 연구자가 개발 한이 프로세스는 여러 질병을 치료하기 위해 용도가 변경 될 수있는 약물 후보를 더 빨리 식별 할 수 있다는 점에서 중요한 진전입니다.자연 기계 지능1 월 4 일
"이 작업은 인공 지능 (AI)을 사용하여 환자에게 약물을 '테스트'하고 가설 생성 속도를 높이고 잠재적으로 임상 시험 속도를 높일 수있는 방법을 보여줍니다."컴퓨터 조교수 인 Ping Zhang 박사 OSU의 과학, 공학 및 생물 의학 정보학은 보도 자료에서 말했습니다.“하지만 우리는 의사를 대체하지 않을 것입니다. 약물 결정은 항상 임상의에 의해 내려 질 것입니다.”
물론 약물 용도 변경은 새로운 것이 아닙니다. 한 가지 예? 교차 눈 치료 용으로 처음 승인 된 보톡스 주사는 계속해서 편두통 치료뿐만 아니라 주름의 모양을 줄이기위한 미용 적으로도 사용되었습니다. OSU 연구는 관상 동맥 질환 환자의 심부전과 뇌졸중을 예방하는 약물의 용도 변경에 중점을 두었지만 그 프레임 워크가 대부분의 질병에 적용될 수 있음을 입증했습니다.
NCATS (National Center for Advancing Translational Sciences)에 따르면이 연구의 인공 지능 사용은 이미 신약 승인을받는 데 걸리는 시간을 단축하도록 설계된 프로세스의 속도를 높입니다.
NCATS 웹 사이트는“다른 용도로 승인 된 많은 약제가 이미 인간에서 테스트되었으므로 약리학, 제형 및 잠재적 독성에 대한 자세한 정보를 사용할 수 있습니다. "재목 적화는 이전 연구 및 개발 노력을 기반으로하기 때문에 새로운 후보 요법은 신속하게 임상 시험 준비가되어 식품의 약국 (FDA)의 검토를 가속화하고 승인 된 경우 건강 관리에 통합 할 수 있습니다."
보도 자료에 따르면 약물 용도 변경은 새로운 약물의 안전성 테스트와 관련된 위험도 낮출 수 있습니다.
이것이 당신에게 의미하는 것
미래에는 AI의 도움으로 약물 용도 변경이 더 빠르고 간소화 된 프로세스가 될 수 있습니다. remdesivir와 같은 약물을 COVID-19에 대해 승인하는 것이 더 빠른 절차 일 수 있습니다.
용도 변경을 위해 약물을 어떻게 식별합니까?
약물 용도 변경의 이점에 대해 알아보기 전에 Zhang과 그의 OSU 연구 공동 연구자들은 약물 검사의 "골드 표준"이 질병에 대한 약물의 효과를 결정하기위한 무작위 임상 시험이라고 주장했습니다.
"[그러나] 기계 학습은 신체에서 의학이 작동하는 방식에 영향을 줄 수있는 대규모 인구 내에서 수백 또는 수천 개의 인간 차이를 설명 할 수 있습니다." "나이, 성별, 인종에서 질병의 심각성 및 기타 질병의 존재에 이르기까지 이러한 요인 또는 혼란 요인은 프레임 워크가 기반으로하는 딥 러닝 컴퓨터 알고리즘의 매개 변수 역할을합니다."
용도 변경을위한 약물을 식별하는 절차에는 먼저 화합물의 효과를 모니터링 할 수있는 프로세스 인 "분석"을 개발하는 실험실이 포함된다고 AI 기반 제약 회사 인 Auransa의 공동 설립자이자 CEO 인 Pek Lum (PhD)은 말합니다. 아주 잘.
“이미 출시 된 화합물 (수만 개에 달할 수 있음) 라이브러리는 분석을 사용하여 유효성을 검사 (테스트) 할 것입니다.”라고 Lum은 설명합니다. “재 목적 약물이 스크린을 통해 확인되면 제안 된 용도의 효능에 대해 실험실에서 추가 테스트를 받게됩니다. 어떤 경우에는 화합물이 유사한 적응증에 대해 허용 가능한 안전성 프로필을 사용하여 이전에 임상 시험에서 이미 테스트 된 경우 또는 전염병과 같은 응급 상황의 경우 전임상 동물을 보여줄 필요없이 곧바로 임상 시험에 들어갈 수 있습니다. 다시 안전합니다.”
용도 변경된 약물은 새로운 용도에서 효과를 보여주기 위해 여전히 임상 시험을 거쳐야하지만 Lum은 약물 용도 변경이 약물 프로그램을 시작하는 데 매우 유용한 방법이라고 말합니다.“필요한 많은 단계를 단축하거나 최소한 , 이전에 생성 된 데이터를 통해 용도 변경된 약물에 대해 배울 수 있어야합니다. "
COVID-19를위한 용도 변경
약물 용도 변경이 COVID-19 예방 및 치료 과정을 가속화하는 데 사용할 수 있는지 궁금하다면 대답은 '예'이며 이미 사용하고 있습니다.
Lum은“COVID-19 용으로 재활용 할 수있는 이미 출시 된 약물을 식별하려는 노력은 유행병 초기에 시작되었습니다. “연구실은 위에서 언급 한 COVID-19 [검사 절차를 사용하여]에 대해 이미 알려진 항 바이러스 약물을 테스트하기 시작했습니다. 예를 들어, remdesivir는 COVID-19 관련 분석 및 테스트를위한 시험에서 렘 데시 비르가 테스트되었으며 효과가있는 것으로 나타났습니다.
스티븐 T.C. 휴스턴 감리교 연구소의 종양학 컴퓨터 과학, 시스템 의학 및 생명 공학 교수 인 Wong 박사는 Remdesivir가 원래 에볼라와 싸우기 위해 고안된 약물이라고 덧붙여 동의합니다.
“이 예는 빠르고 즉각적인 조치가 필요한 COVID-19 상황의 긴급 상황으로 인해 정교한 AI 분석을 포함하지 않지만 여전히 약물 재배치의 4 단계를 따릅니다.
AI가 어떻게 도움이됩니까?
Wong은 AI가 개별 연구 자나 임상의보다 훨씬 더 큰 약물 후보 검색 공간을 커버한다고 지적합니다.
"거시적 수준에서 AI는 용도 변경된 약물을 효율적으로 투여하기위한 적절한시기와 용량을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다."라고 그는 말합니다. 예를 들어, AI는 전자 의료 기록의 마이닝을 통해 입원 일정에 따라 나쁜 결과에 대한 '서명'을 식별하고 자원 (예 : 인공 호흡기)의 분배와 다양한 치료법 적용시기를 안내 할 수 있습니다.”
미시적 수준에서 "AI는 질병 원인과 치료에 관련된 생체 분자를 이해하는 데 도움이 될 수 있으며, 재배치 된 약물과 표적 단백질 간의 더 나은 일치를 생성하고 잠재적 인 부작용을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다."라고 Wong은 말합니다.
전반적으로 AI의 요지는 인간의 능력을 넘어서는 약물 후보의 검색 공간을 휩쓸 수있을뿐만 아니라 인간의 건강을 개선하기 위해 더 나은 의사 결정 및 약물 재배치로 이어질 수있는 데이터를 "분석 및 정량화"할 수 있다는 것입니다.
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