Искусственный интеллект на службе российской фарминдустрии

Специалисты российской биотехнологической компании "Биокад" разработали интеллектуальную платформу, которая автоматизирует и сокращает лабораторный анализ сложнейших молекул до нескольких месяцев. В будущем ее планируют развить до уровня искусственного интеллекта.

Российские ученые из компании"Биокад" впервые в отечественной практике соединили скрининг, методику синтеза генов из простейших элементов (de novo)  и технику математического моделирования. В результате была создана новая"умная" платформа, которая открывает почти безграничные возможности для разработки новых лекарств, в том числе для лечения онкологических и аутоиммунных заболеваний.

В настоящее время в Европе и США за год сертифицируются всего несколько инновационных препаратов. Это связано с очень дорогостоящими исследованиями и разработками, которые зачастую ведутся фактически методом перебора случайных вариантов. До недавнего времени поиск уникальной лечебной молекулы шел следующим образом: из огромных природных библиотек, содержащих миллиарды антител, выбирались несколько десятков тысяч кандидатов. После этого проводился тщательный анализ и наиболее подходящие образцы испытывались на животных. В таких условиях почти невозможно угадать, будут ли молекулы,прошедшие все стадии дорогостоящих исследований, эффективны в лечении людей.

Новая "умная" платформа в корне меняет этот примитивный подход к поиску перспективных лекарств. С ее помощью в самом начале исследования  формируется профиль молекулы, которая гарантированно будет помогать людям. В результате на каждом этапе исследований известно, какими характеристиками должна обладать искомая молекула лекарства.

Если же отобранные антитела не полностью соответствуют желаемому результату, на помощь приходит биоинформатика: создается математическая модель взаимодействия антитела и мишени, а затем определяются возможные изменения, которые необходимо внести в структуру молекул-кандидатов. 

Таким образом можно заранее определить желаемые физико-химические свойства разрабатываемых молекул и нуклеотидный состав их генов. После этого остается лишь собрать нужные молекулы с помощью синтеза генов de novo из маленьких кирпичиков-олигонуклеотидов, получаемых химическим путем.  В итоге получится высокоэффективный и максимально безопасный лекарственный препарат.

Новая платформа способна самообучаться и существенно сокращает время лабораторного анализа молекул. Раньше на него требовалось от  7 до 14 месяцев и огромное количество ручного труда, в то время как интеллектуальная платформа выполняет ее за несколько месяцев.

До появления интеллектуальных систем создание прорывных лекарств было очень трудоемким и дорогим процессом

Благодаря использованию "умной" технологической платформы компании "Биокад" уже пройден лабораторный этап в создании революционного препарата для лечения одного из самых агрессивных видов рака кожи — меланомы. Ученым удалось из нескольких миллиардов антигенсвязывающих фрагментов антител к антигену PD-1 выбрать несколько десятков молекул, которые могут блокировать функции этого рецептора и замедлять развитие рака. По прогнозам специалистов, использование моноклональных антител к антигену PD-1 поможет остановить развитие опухоли у 30-40% больных, тогда как современные методики лечения замедляют рост метастаз лишь в 10–20% случаев. Ожидается, что новый препарат выйдет на рынок в 2018-2019 годах.

Как отмечают в компании "Биокад", — это один из первых результатов работы "умной" технологической платформы. В рамкахп рограммы MabNext компания создает оригинальные высокоэффективные препараты на основе моноклональных антител для лечения онкологических и аутоиммунных заболеваний. В настоящее время на разных стадиях разработки находятся 15 инновационных лекарственных средств.

"Задача на будущее — вывести систему на уровень искусственного интеллекта. Уже сейчас российские фармацевты пытаются понять,чем будут лечить через 4-5 лет, какими свойствами должны обладать препараты будущего, — отметил генеральный директор компании "Биокад" Дмитрий Морозов. — Сегодня нет смысла перенимать западные технологии в области фармацевтики, поскольку  они устареют еще до того, как будут  внедрены в России. Единственный успешный путь развития российской фармотрасли — это создание принципиально новых прорывных лекарственных препаратов".