AI helpt arbeidstekort bij behandeling van zeldzame ziekten

Kunstmatige intelligentie wordt steeds vaker ingezet om een van de hardnekkigste problemen in de gezondheidszorg aan te pakken: er zijn simpelweg te weinig onderzoekers en specialisten om het enorme aantal zeldzame ziekten te behandelen en begrijpen. Biotech-bedrijven zeggen dat AI de productie en ontwikkeling van nieuwe therapieën kan versnellen en de noodzaak van handmatig werk kan verminderen, volgens TechCrunch.

Er zijn duizenden zeldzame ziekten waarvoor nog geen effectieve behandelingen bestaan. Wetenschappers hebben decennia nodig om een therapie te ontwerpen, testen en goedkeuren, maar het aantal beschikbare gespecialiseerde onderzoekers is beperkt. Dit tekort aan talent betekent dat veel ziekten simpelweg geen prioriteit krijgen, niet vanwege gebrek aan wetenschap, maar doordat menselijke capaciteit ontbreekt om al het werk uit te voeren. Insilico Medicine, een bedrijf dat AI gebruikt voor medicijnontdekking, noemt dit een van de grootste obstakels in de biotechnologiesector.

Volgens Insilico’s CEO kan AI fungeren als een krachtvermenigvuldiger voor wetenschappers. Het bedrijf heeft een systeem opgezet dat AI-modellen zoals grote taalmodellen leert specifieke taken binnen medicijnontdekking uit te voeren met hoge nauwkeurigheid. In plaats van dat honderden onderzoekers honderden moleculen handmatig evalueren, kan AI grote datasets analyseren, hypotheses genereren en potentiële kandidaten voor therapieën identificeren in een fractie van de tijd. Dit versnelt het proces van ontdekking en vergroot de kans dat nieuwe behandelingen sneller gevonden worden.

De AI-systemen halen gegevens uit biologische, chemische en klinische bronnen, en genereren daarop gebaseerde ideeën over ziekte-targets en moleculen die therapeutisch kunnen zijn. In een recent voorbeeld identificeerde de AI van Insilico bestaande medicijnen die mogelijk hergebruikt kunnen worden voor de behandeling van ALS, een zeldzame neurologische aandoening.

Een ander bedrijf dat AI inzet in de strijd tegen zeldzame ziekten is GenEditBio. Dit bedrijf werkt aan precisie gene editing waarbij AI een rol speelt in het identificeren van geschikte bezorgingssystemen voor genetische therapieën. Traditionele gene editing vereist een methode om de bewerkte genen veilig en effectief in specifieke cellen af te leveren. GenEditBio zegt dat AI kan helpen de chemische structuur van deze “bezorgingsvoertuigen” te optimaliseren, zodat zij weefsels zoals het oog of de lever kunnen bereiken zonder een immuunreactie op te roepen.

AI helpt in dit geval niet alleen bij het analyseren van bestaande data, maar ook bij het voorspellen welke aanpassingen aan de systemen het meest effectief zullen zijn. Dit maakt het mogelijk om veel sneller vooruitgang te boeken dan wanneer onderzoekers handmatig zouden moeten ontwerpen en testen.

Ondanks de vooruitgang blijft gegevenskwaliteit een struikelblok. AI-modellen zijn sterk afhankelijk van grote hoeveelheden hoogwaardige gegevens om goed te kunnen leren en accurate voorspellingen te doen. Veel medische data komt nog steeds voornamelijk uit westerse landen, wat betekent dat de modellen anders presteren in diverse populaties. Bedrijven werken daarom aan manieren om datasets uit verschillende regio’s en bevolkingsgroepen te verzamelen en deze gegevens in hun systemen in te voeren.

Insilico zegt dat het gebruik van geautomatiseerde laboratoria om biologische gegevens te genereren zonder menselijke tussenkomst kan helpen om dit probleem te verminderen. Door grootschalige experimenten uit te voeren kan de AI worden gevoed met nieuwe data waarmee het proces verder wordt verfijnd.