Intelligenza artificiale, l’uso nella scoperta di farmaci

Tempo di lettura: 3 minuti

L’uso dell’intelligenza artificiale ormai sta spopolando in qualsiasi industria. La capacità degli algoritmo di vedere quello che l’uomo ancora non immagina può dare un contributo fondamentale in un campo come la medicina. Ma quale di preciso?

Arriverà un giorno in cui l’intelligenza artificiale sostituirà completamente l’uomo?

Per ora non c’è una risposta chiara a questa domanda da un milione di dollari. C’è chi ne è convinto e chi crede che comunque l’uomo rimarrà la componente fondamentale in qualsiasi cosa, seppur a ranghi ridotti. Certo è che sono sempre di più i compiti che svolgono le IA, dalla gestione degli ordini nelle aziende all’automatizzare lavori di precisione. Un esempio è il drenaggio ventricolare esterno eseguito in piena autonomia dalla macchina NaoTrac all’Hualien Tzu-Chi Medical Center. 

Uno dei lavori che di recente le artificial intelligence hanno “rubato” all’uomo è l’inventare nuovi farmaci. Negli ultimi tempi sono state numerosissime le scoperte sui meccanismi di funzionamento di diverse molecole che causano malattie. La conseguenza è che stanno aumentando le ricerche e i fondi per lo studio e lo sviluppo di nuove medicine.

Ma come si fa un farmaco?

Ad oggi per creare un nuovo farmaco i ricercatori devono analizzare vastissime librerie di molecole per trovare quelle che attaccano le proteine coinvolte nella malattia. Oltre a richiedere moltissimo tempo per trovare le molecole giuste, spesso il procedimento si rivela infruttuoso. Infatti ci vogliono molti tentativi per arrivare ad un composto soddisfacente che abbia sia gli effetti biologici desiderati, che le proprietà per diventare poi un farmaco. Con le procedure attuali meno del 10% dei farmaci sperimentati riescono effettivamente ad arrivare sul mercato.

Si è quindi cercato di sveltire i processi e ridurre i costi esorbitanti che servono per arrivare alla produzione di un singolo farmaco. La risposta è stata l’intelligenza artificiale. Utilizzando questa tecnologia infatti, si riescono a individuare le molecole più adatte in tempi brevissimi. Il compito di trovare quella migliore scegliendo da una lista molto più ristretta rimane però sempre agli scienziati.

Una caratteristica strabiliante dell’AI è il riuscire a fare previsioni sulle proprietà di una certa molecola. Infatti la tecnologia non solo decreta se potrebbe funzionare o meno ma spiega anche quale parte della molecola è responsabile per una determinata proprietà.

immagine della composizione di una molecola

In più, non essendo del tutto condizionata dalle conoscenze umane l’AI riesce a generare nuove molecole non ancora teorizzate dai chimici o trovare nuovi utilizzi per quelle già esistenti.

Infine, questa nuova tecnologia si è rilevata estremamente comoda nell’uso di numerosissime altre attività. Alcuni esempi sono l’analisi di immagini di radiologie, che possono contenere segni precoci di cancro che l’occhio umano non è in grado di distinguere o analisi di risultati dei laboratori che altrimenti sarebbero state svolte da tecnici per centinaia di ore.

Recenti sviluppi dell’intelligenza artificiale.

L’utilizzo più recente di questa tecnologia è stata per la lotta al coronavirus. La start-up americana Moderna ha usato l’AI per creare un vaccino e contenere la pandemia. Le previsioni sulla struttura del virus che ha fornito l’algoritmo hanno risparmiato agli scienziati mesi di lavoro, in quanto il vaccino di Moderna si basa sull’mRNA (‘acido ribonucleico messaggero) per il quale lo studio svolto dall’AI è fondamentale.

macchia da scrivere con un foglio. sul foglio c'è scritto covid-19 vaccine

Un altro aiuto importante alla lotta al Covid-19 l’ha dato Baidu, multinazionale cinese specializzata in intelligenza artificiale e servizi relativi ad internet. Ha infatti fornito agli scienziati un algoritmo che porta al sequenziamento del DNA del virus in 27 secondi, contro i tradizionali 55 minuti.

Ma non è finita qui. Nell’attesa di vaccinare tutti, non è inusuale che i pazienti affetti da covid vengano trattati con farmaci solitamente usati per curare altre malattie. All’ospedale Cotugno di Napoli è partita una sperimentazione usando un medicinale inizialmente pensato contro l’attrice reumatoide. Questo è stato indicato da un algoritmo della Benevolent-AI come fortemente compatibile con la cura per il covid. 

La Benevolent-AI è una delle più importanti aziende nel mondo che produce sistemi “intelligenti” per combattere gravi malattie. Subito dopo lo scoppio del Covid ha messo immediatamente la tecnologia a lavorare per trovare medicine o combinazioni di queste che potessero essere efficaci contro il virus.

E nel futuro?

Le applicazioni dell’intelligenza artificiale sono ancora moltissime, molte delle quali non ancora scoperte. Si prevede che nel futuro dell’assistenza sanitaria non solo si occuperanno di sviluppare nuovi farmaci, ma si prenderanno carico di altri compiti come revisionare la cartella clinica dei pazienti, analizzare i trend di salute della popolazione mondiale e fare diagnosi sempre più accurate arrivando addirittura a creare i trattamenti più adatti.

Ma potranno mai veramente sostituire del tutto i medici?

Merkgroup. Ai in drug discovery.

COE. (2020). IA e lotta contro il coronavirus Covid-19.

Fantini F. (2020). La tecnologia ai tempi del corona virus. Digital Dictionary

Laureata in ingegneria elettronica, decide di lasciare i circuiti per la comunicazione. Nonostante il cambio di rotta, nella vita di Giulia rimangono costanti le passeggiate non più brevi di 10 km, la montagna crescente di libri sul comodino e le birrette la sera. Grande appassionata di città caotiche, sogna comunque vacanze nei luoghi più sperduti della terra, 365 giorni l'anno. Crede nella scienza, nella terra rotonda e nei vaccini (soprattutto quelli per il Covid).