Искусственный интеллект и «глубокое обучение» смогут ускорить разработку лекарств
14.10.2018 18:35"Компьютер не умнее человека, но он может гораздо быстрее справиться с огромными объемами данных".
Доктор Кира Радински и Шахар Харель c факультета компьютерных наук хайфского Техниона - израильского технологического института - изобрели "умную систему" разработки лекарств.
Система основана на "глубоком обучении" и искусственном интеллекте, и ожидается, что она поможет существенно сократить время и затратыт на разработку новых лекарств. Система была представлена в Лондоне на конференции по методам поиска и обработки данных KDD 2018.
Разработка лекарства - процесс очень длительный и дорогостоящий. Разработка одного препарата стоит от полумиллиарда до 2.5 миллиардов долларов и занимает около 10-15 лет. В прошлом случалось, что новые лекарственные средства обнаруживались случайно, как, например, пенициллин. Сегодня разработка лекарства - это систематизированный и компьютеризированный процесс, основанный в первую очередь на изучении множества молекул и отбора тех, которые имеют наибольший терапевтический потенциал.
Число молекул, которые показывают терапевтический потенциал - от 10 в 23-й до 10 в 60-й степени. Для сравнения - во всей Галактике есть всего 10 в 22 степени звезд. Процесс отсева ненужных молекул из такого астрономически гигантского количества практически гарантирует, что значительная часть потенциально полезных веществ даже не попадает в поле зрения исследователей.
В своем исследовании доктор Радински и Харель сформулировали новый подход для подбора кандидатур новых лекарственных молекул. Их рабочей гипотезой, по словам Хареля, было то, что «словарь органической химии, связанной с разработкой лекарств, похож на естественный язык. Разработанная нами система, основанная на искусственном интеллекте и глубоком обучении, изучает язык органической химии на основе сотен тысяч молекул. Мы также снабдили ее химическим составом всех лекарств, разработанных до 1950 года, которые служат прототипом для генерации новых вариантов, новых потенциальных лекарств. Для того, чтобы сохранить элемент творчества в системе, мы включили понятие “шума” который обеспечивает вариативность. Это позволяет системе генерировать новые варианты уже существующих лекарств».
Д-р Кира Радински и Шахар Харэль | Фото: пресс-служба Техниона
Когда ученые попросили систему предложить 1000 лекарств, основанных на уже существующих, они были приятно удивлены, когда 35 из предложенных системой лекарств оказались уже существующими препаратами, разработанными после 1950 года и одобренными американским Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA). Эксперимент доказал, что система действительно способна находить новые лекарственные средства.
Шахар Харель: «По сути, мы создали алгоритм, который берет на себя творческую часть разработки лекарства, этап поиска молекул. Наше математическое решение позволяет компьютеру понять язык фармакологии и генерировать новые молекулы на основе прототипа».
По словам доктора Радински, «это не только средство оптимизации существующих методов, но и совершенно новые парадигмы разработки лекарств и научной практики. Вместо того, чтобы искать конкретные корреляции, основанные на гипотезах, которые мы формулируем, мы позволяем компьютеру идентифицировать эти соединения из массивного размера выборки. Компьютер не умнее человека, но он может гораздо быстрее справиться с огромными объемами данных и найти неожиданные корреляции. Так нам удалось найти (в другом исследовании) неизвестные побочные эффекты различных лекарств и комбинаций лекарств, а теперь - инновационный механизм разработки новых препаратов. Это новый тип науки, который не строится на гипотезах, проверенных в эксперименте, а скорее на данных, обработка которых приводит к гипотезе исследования».
Доктор Радински: "Наша система ускорит процесс появления новых лекарств и удешевит процесс этого поиска, что приведет не только к появлению новых лекарств, но и к заметному сокращению срока ожидания для пациентов. Этот прорыв также приведет к появлению лекарств, которые не могли бы быть разработаны в рамках конвенциональной фармакологической парадигмы."
Источник: MFA
Фото: пресс-служба Техниона
Читайте также:
Исследователи из Техниона используют бактерию для лечения грибковой инфекции
Израильские исследователи нашли метод лечения грибковых инфекций, используя...Израильские исследователи разработали портативные устройства ранней диагностики заболеваний
Носимые портативные устройства предоставляют...Исследователи из Техниона разработали технологию, заменяющую скальпель биоматериалами
Замена металлических лезвий биологическим процессом может сделать челюстно-лицевую хирургию...Израильские ученые используют свет и золото для точечного удара по болезни
Неспособность гарантировать "точечное" попадание лекарства в орган,...Израильские ученые научились распознавать болезни по морганию
Изобретенное в Технионе устройство определяет болезнь Паркинсона и базедову болезньЛента новостей:
Французы «заразились» студенческими протестами в США
Правоохранители применяли водометы и слезоточивый газ для разгона толпы.ЦАХАЛ подтвердил гибель израильтянина в результате обстрела «Хизбаллы»
В результате ночного обстрела района горы Дов погиб Шариф аль-Асуд.Великобритания просит допустить наблюдателей к боевикам «Нухбы» в израильских тюрьмах
По мнению Итамара Бен-Гвира, просьба Великобритании может расцениваться как вмешательство...ЦАХАЛ за сутки нанес удары по десяткам целей в Газе. Видео
Основные боевые действия сейчас ведутся в центральной части сектора.Нетаниягу: антисемитские банды захватили университеты в США
"Это напоминает то, что произошло в немецких университетах в 1930-е годы. Это нужно немедленно остановить"После ракетного удара: новая угроза со стороны Ирана
Иранские СМИ: Иран скоро получит от России первую группу самолетов, включающую 24 Су-35Е.Властители дум: знаменитая еврейка в Канаде призывает к «исходу из сионизма»
"это ложный идол, который приравнивает еврейскую свободу к кассетным...Стало известно, как Иран скрывал ущерб от ударов Израиля
Иран скрыл ущерб от нанесенного Израилем удара, заменив один уничтоженный радар ПВО на другой.США не введут санкции против батальона «Нецах Иегуда»
Видимо, активность и резкая реакция израильской общественности заставили Вашингтон одуматься.В ООН подан отчет: Израиль не доказал факт причастности UNRWA к террору
"Израиль не смог предоставить доказательства утверждений о том, что сотрудники UNRWA в секторе Газы связаны...Сэм Олтман признан самым влиятельным евреем
Глава компании OpenAI, разработавшей ChatGPT, Сэм Олтман, признан самым влиятельным евреем мира по версии израильской газеты...Amazon инвестирует 7,2 млрд долларов в Израиль и запускает облачный сервис AWS
Компания Amazon заявила во вторник, 1 августа, что планирует инвестировать около 7,2 млрд долларов до...Intel инвестирует 25 млрд долл в завод в Израиле
Intel построит новый завод в Израиле стоимостью 25 миллиардов долларов, заявил в воскресенье премьер-министр Биньямин Нетаниягу,...Uber уходит из Израиля
Компания Uber, год назад запустившая сервис по заказу такси в Израиле, покидает израильский рынок.Как репатрианту открыть бизнес в Израиле — советы бухгалтера
Получив гражданство, многие предприимчивые люди не ищут работу,...Рождаемость падает во всем мире, но в Израиле сложилась уникальная ситуация
Исследование: демографическая ситуация в Израиле резко отличается...Система ПВО SPYDER All in One прошла успешные испытания, заявляет Rafael
Конфигурация, получившая название SPYDER All in One, включает в себя...Четвертый ракетный корвет «Саар-6» введен в строй. Видео
Четвертый корвет "Саар-6" введен в строй и готов к выполнению боевых задач в Средиземном море и в Красном море.Начался отбор в научные олимпийские сборные Израиля
Министерство просвещения и Центр ученых будущего начинает процесс формирования нового состава школьных олимпийских научных...Израиль инвестирует миллионы, чтобы помочь ИИ понимать иврит и арабский язык
Израиль инвестирует около 30 миллионов шекелей в улучшение способности ИИ понимать иврит...Погибший в Газе старшина после смерти спас пятерых израильтян
Старшина Сиван Вейль, боец бригады коммандос подразделения «Эгоз», был смертельно ранен...В Израиль прибыла делегация врачей из Украины на стажировку в сфере реабилитации зрения
Вчера, на фоне продолжительной войны на Ближнем Востоке...Вступили в силу две крупные реформы на рынке страхования здоровья
Все, кто приобрел страховой полис на покрытие операций в Израиле начиная...Реформа получения медицинских услуг в Израиле: лечение - в любой больнице
Согласно положениям реформы, каждому пациенту будет предложено...Новый штамм COVID-19 обнаружен в Израиле
Новый штамм произошел от «Омикрона», который привел к повышению уровня заболеваемости...«Битуах Леуми» обанкротится на восемь лет раньше, чем ожидалось
Ожидается, что «Битуах Леуми» придет к банкротству на восемь лет раньше, чем прогнозировалось...Moody's: рейтинг Израиля понижен до A2, прогноз негативный. Нетаниягу: «Экономика устойчива»
"Понижение рейтинга не связано с экономикой, оно целиком связано с тем, что мы...Банк Израиля понизил учетную ставку на 0,25% до отметки 4,5%
Темпы инфляции продолжают снижаться, и Банк Израиля прогнозирует достижение запланированных правительством...Денег нет: Минфин требует закрытия шести министерств
Ожидается, что в начале следующей недели Министерство финансов выпустит рекомендацию о закрытии шести “избыточных” министерств...План военного времени принят
Утвержденный план обеспечит компенсацию для предприятий, которые стали нести убытки в результате военных действий.Новый израильский сериал о разведке
Новый сериал компании НОТ «Северный ветер» снял Асаф Беренштейн, режиссер первого сезона знаменитой «Фауды», он же написал сценарий...Мисс Ирак пришла на церемонию вручения премии «Оскар» в платье с именами заложниц ХАМАСа
Сара Идан, мисс Ирак-2017, пришла на вечеринку Элтона Джона по случаю...Для «Евровидения» не одобрили вторую песню Израиля
Европейский вещательный союз (EBU), в конце прошлой недели запретивший израильтянке Эден Голан исполнять на «Евровидении»...Песню Голан не одобрили для «Евровидения»
Представители EBU еще накануне заявили, что текст песни «слишком политический» и не отвечает требованиям конкурса.В Иорданской долине пройдет фестиваль «Зеленая долина»
В преддверии весны пустынные ландшафты Иорданской долины превращаются в зеленые цветущие ковры, а захватывающее...20 апреля в иранских средствах массовой информации, включая Телеграм-канал Корпуса стражей исламской революции, появилась информация о том, что ВВС Исламской Республики на следующей неделе получат первую партию из 24 российских истребителей Су-35. Иранские СМИ заявили, что «в свете недавней напряженности» Россия намерена в ближайшее время передать Тегерану 12 самолетов Су-35
Многие хотят, чтоб мы об этом забыли...
Если мы будем это помнить, несмотря на все их усилия - то вернём...Свобода никогда не бывает данностью
Кому в голову могло прийти, что в XXI веке нашему народу снова придется...Мы своих не сдаём
Первыми евреев обвинили в ритуальных убийствах еще греки и римляне....С праздником свободы и возвращения!
С праздником вас! С Днем Алии. Сегодня - 10 нисана...Мрак бросил вызов свету
Наивным людям только кажется, что атака на Израиль 14 апреля - дело двух...Когда началась война, ребята решили остаться в Израиле, несмотря ни на что. Они добровольно начали работать на кухне в Аянот, в рамках проекта организации "Тлалим", каждый день обеспечивая около 500 горячих блюд солдатам на южном фронте.