Inteligência artificial e usada no combate ao Covid-19

A inteligência artificial pode ter sido hipnotizada – mas quando se trata de medicina, ela já tem um histórico comprovado. Então, o aprendizado de máquina pode surgir para este desafio de encontrar uma cura para esta terrível doença? Não faltam empresas tentando resolver o dilema.

A Exscientia, com sede em Oxford, a primeira a colocar uma droga descoberta por IA em testes humanos, está rastreando 15.000 drogas mantidas pelo instituto de pesquisa Scripps, na Califórnia.

E a Healx, uma empresa de Cambridge criada pelo co-inventor do Viagra, Dr. David Brown, reaproveitou seu sistema de IA desenvolvido para encontrar drogas para doenças raras.

O sistema é dividido em três partes que:

  • arrastão através de toda a literatura atual relacionada com a doença
  • estudar o DNA e a estrutura do vírus
  • considerar a adequação de várias drogas
  • A descoberta de drogas tem sido tradicionalmente lenta.

“Faço isso há 45 anos e tenho três drogas no mercado”, disse o Dr. Brown à BBC News.

Mas a IA está se provando muito mais rápido.

“Levou várias semanas para reunir todos os dados que precisamos e até conseguimos novas informações nos últimos dias, então estamos agora em uma massa crítica”, disse o Dr. Brown.

“Os algoritmos atropelaram a Páscoa e teremos saída para os três métodos nos próximos sete dias.”

Healx espera transformar essa informação em uma lista de candidatos a medicamentos até maio e já está em negociações com laboratórios para levar essas previsões a testes clínicos.

Para aqueles que trabalham no campo da descoberta de medicamentos de IA, há duas opções quando se trata de coronavírus , encontrar uma droga inteiramente nova, mas esperar um par de anos para que ele seja aprovado como seguro para uso reaproveitamento de drogas existentes

Mas, dr. Brown disse, era extremamente improvável que uma única droga seria a resposta.

E para healx, isso significa análise detalhada dos oito milhões de pares possíveis e 10,5 bilhões de combinações de três drogas decorrentes dos 4.000 medicamentos aprovados no mercado.

O prof Ara Darzi, diretor do Instituto de Inovação Global em Saúde, no Imperial College, disse à BBC News: “A IA continua sendo um dos nossos caminhos mais fortes para alcançar uma solução perceptível, mas há uma necessidade fundamental para conjuntos de dados de alta qualidade, grandes e limpos.

“Até o momento, grande parte dessas informações foi siloizada em empresas individuais, como a big pharma ou perdida na propriedade intelectual e no antigo espaço de laboratório dentro das universidades.

“Agora, mais do que nunca, há a necessidade de unificar essas diferentes fontes de dados de descoberta de medicamentos para permitir que os pesquisadores de IA apliquem suas novas técnicas de aprendizagem de máquina para gerar novos tratamentos para o Covid-19 o mais rápido possível.”

Nos EUA, uma parceria entre os Laboratórios Barabasi da Universidade do Nordeste, a Harvard Medical School, o Stanford Network Science Institute e a start-up de biotecnologia Schipher Medicine também está na busca por medicamentos que podem ser rapidamente reaproveitados como tratamentos Covid-19.

Normalmente, apenas fazê-los trabalhar juntos levaria “um ano de papelada”, disse o executivo-chefe da Schipher, Alif Saleh.

Mas uma série de chamadas zoom com um “grupo de pessoas com uma determinação sem precedentes para fazer as coisas, sem mencionar muito tempo de suas mãos”, acelerou as coisas.

“As últimas três semanas normalmente levariam meio ano. Todo mundo largou tudo”, disse ele.

Já, sua pesquisa tem dado resultados surpreendentes, incluindo:

  • a sugestão de que o vírus pode invadir tecidos cerebrais, o que pode explicar por que algumas pessoas perdem o paladar ou o olfato)
  • a previsão de que também pode atacar o sistema reprodutivo de homens e mulheres
  • A Schipher Medicine combina AI com algo que chama de medicina de rede – um método que vê uma doença através das interações complexas entre componentes moleculares.

“Um fenótipo de doença raramente é devido ao mau funcionamento de um gene ou proteína por si só – a natureza não é tão simples – mas o resultado de um efeito em cascata em uma rede de interações entre várias proteínas”, disse Saleh.

Usando medicina de rede, IA e uma fusão dos dois levou o consórcio a identificar 81 potenciais medicamentos que poderiam ajudar.

“A IA pode fazer um pouco melhor, não apenas olhando para correlações de ordem mais altas, mas pequenos pedaços de informações independentes que a medicina tradicional da rede pode perder”, disse o prof Albert-Laszlo Barabasi.

Mas só a IA não teria funcionado, eles precisavam das três abordagens.

“Diferentes ferramentas olham para diferentes perspectivas, mas juntas são muito poderosas”, acrescentou.

Algumas empresas de IA já estão alegando ter drogas isoladas que poderiam ajudar.

BenevolentAI identificou Baricitinib, um medicamento já aprovado para o tratamento da artrite reumatóide, como um tratamento potencial para prevenir o vírus infectando células pulmonares.

E agora entrou em um teste controlado com o Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas dos EUA.

Enquanto isso, cientistas da Coreia do Sul e dos EUA que usam o aprendizado profundo para investigar o potencial de drogas antivirais disponíveis comercialmente sugeriram que atazanavir, usado para tratar a Aids, poderia ser um bom candidato.

Outras empresas estão usando AI para outros fins, como analisar exames para aliviar a carga sobre os radiologistas e ajudar a prever quais pacientes são mais propensos a precisar de um ventilador.

A gigante chinesa de tecnologia Alibaba, por exemplo, anunciou um algoritmo que diz que pode diagnosticar casos em 20 segundos, com 96% de precisão.

Mas alguns especialistas alertam que os sistemas de IA provavelmente foram treinados em dados sobre infecções avançadas, tornando-os menos eficazes na detecção de sinais precoces do vírus.

Era necessário que houvesse um esforço global dos formuladores de políticas para persuadir as grandes empresas farmacêuticas a unir forças com lojas menores de dados de drogas, acadêmicos e instituições de pesquisa para reunir recursos de dados, disse o Prof. Darzi.

“O tempo nunca foi tão importante para os dados de descoberta de drogas abrirem seus segredos para a IA ajudar na batalha contra o Covid-19”, disse ele.

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