Jak AI ratuje życie, nadając nowe zastosowanie starym lekom

Niedawny raport The New York Times opowiada historię Josepha Coatesa, 37-latka, którego przyszłość wydawała się ponura, gdy lekarze dali mu tylko kilka miesięcy życia.

Zdiagnozowano u niego zespół POEMS, rzadką chorobę krwi, która była na tyle poważna, że nie mógł przejść przeszczepienia komórek macierzystych – jedynego znanego leczenia. „Poddałem się” – powiedział Coates, jak podaje The Times. „Po prostu myślałem, że koniec jest nieunikniony” – dodał.

Jednak jego dziewczyna, Tara Theobald, odmówiła przyjęcia porażki. Zwróciła się do dr. Davida Fajgenbauma, lekarza specjalizującego się w rzadkich chorobach, który zaproponował niekonwencjonalny plan leczenia, jak donosi The Times.

Plan ratujący życie nie został opracowany przez dr. Fajgenbauma – został wygenerowany przez model sztucznej inteligencji. W ciągu kilku tygodni Coates odpowiedział na leczenie, odzyskał zdrowie i przeszedł udany przeszczep komórek macierzystych. Dzisiaj jest w remisji, mówi The Times.

Ten przełom jest częścią rosnącego trendu: naukowcy wykorzystują sztuczną inteligencję do ponownego wykorzystania istniejących leków na rzadkie choroby. Znane jako repurposing leków, to podejście wykorzystuje uczenie maszynowe do identyfikacji pomijanych terapii spośród tysięcy zatwierdzonych leków.

„Istnieje skarb pełen leków, które mogłyby być wykorzystane do leczenia wielu innych chorób. Po prostu nie mieliśmy systematycznego sposobu na ich przeglądanie,” powiedział Donald C. Lo, naukowy lider w Remedi4All, grupie skupiającej się na repurposing leków, jak podaje The Times.

Rzadkie choroby, zdefiniowane jako te dotykające mniej niż 200 000 osób w USA, łącznie wpływają na dziesiątki milionów osób na całym świecie. Niemniej jednak, ponad 90% tych schorzeń nie posiada zatwierdzonych metod leczenia – informuje NORD.

Firmy farmaceutyczne często unikają inwestowania w rzadkie choroby ze względu na ograniczoną rentowność. „Zwykle nie ma dużo pieniędzy do zarobienia na opracowaniu nowego leku dla niewielkiej liczby pacjentów” – powiedziała Christine Colvis z Narodowego Centrum ds. Promowania Nauk Translacyjnych, informuje The Times.

Sztuczna inteligencja zmienia ten stan rzeczy. Analizując ogromne zbiory danych, modele uczenia maszynowego są w stanie szybko zidentyfikować potencjalne połączenia leków i chorób. Jak podaje The Times, zespół doktora Fajgenbauma z Uniwersytetu Pensylwanii, na przykład, porównuje 4 000 leków z 18 500 chorobami, oceniając każdą z nich pod kątem potencjalnej skuteczności. Podobne działania są prowadzone na całym świecie, od Stanfordu po Japonię.

Jednym z sukcesów jest historia 19-letniego pacjenta z Alabamy, cierpiącego na przewlekłe wymioty. Model AI zasugerował inhalację alkoholu izopropylowego, co przyniosło natychmiastową ulgę, jak podaje The Times.

„W zasadzie przeprowadziliśmy zapytanie, które brzmiało: ‚Pokaż nam wszystkie proponowane metody leczenia nudności, jakie kiedykolwiek wystąpiły w historii medycyny’,” powiedział Matt Might, profesor na University of Alabama w Birmingham. „Natychmiast znalazło się ono na szczycie naszej listy i od razu zadziałało” – dodał, jak donosi The Times

Według The Times, podróż Dr Fajgenbauma w kierunku ponownego wykorzystania leków rozpoczęła się, gdy zdiagnozowano u niego chorobę Castlemana, rzadkie zaburzenie immunologiczne, podczas studiów medycznych. Po nieudanej reakcji na standardowe leczenie odkrył, że sirolimus, generyczny lek stosowany do zapobiegania odrzutu organów, uratował mu życie.

To doświadczenie zainspirowało go do stworzenia Every Cure, organizacji non-profit, która wykorzystuje AI do przyspieszania procesu ponownego wykorzystania leków. Mimo swojego potencjału, ponowne wykorzystanie leków napotyka na wiele wyzwań. Wiele z nich to leki generyczne, które nie oferują dużych korzyści finansowych dla firm farmaceutycznych, jak podaje The Times.

„Jeśli użyjesz AI do znalezienia nowego zastosowania dla starego, taniego leku, nikt na tym nie zarobi,” powiedział Dr Fajgenbaum, jak donosi The Times. Jednak wpływ jest niezaprzeczalny. Dla pacjentów takich jak Coates, AI daje nadzieję tam, gdzie tradycyjna medycyna zawodzi. ”

„To jest jeden przykład AI, którego nie musimy się bać, na który możemy być naprawdę podekscytowani,” powiedział dr Grant Mitchell, współzałożyciel Every Cure, jak donosi Times. „Ten pomoże wielu ludziom,” dodał.

Kiedy Coates stał zdrowy i uśmiechnięty obok dr. Fajgenbauma w zeszłym miesiącu, jego historia stała się świadectwem transformacyjnej mocy AI w medycynie. „Ktoś musiał być pierwszym, który spróbował,” powiedział dr Wayne Gao, onkolog Coatesa, jak donosi Times.