سبع شركات تستخدم الذكاء الاصطناعي في تطوير الأدوية

تُعد عملية تطوير الأدوية عملاً معقداً. فالكيميائيون الطبيون، الذين أمضى كثير منهم نحو 10 سنوات في التعلم، يجب أن يُركّبوا بدقة كل جزيء يمكن أن يكون له تأثير علاجي محتمل. ثم يجب اختبار هذه المركبات على الخلايا للتأكد من أنها تُحدث تأثيراً ذا دلالة إحصائية في نموذج للخلية المريضة. 

ثم تُختبر «مرشحات الأدوية» على الحيوانات، لتقترب ولو قليلاً من الخطوة الجدية، أي التجارب السريرية. ومن بين 1000 دواء محتمل، يخضع واحد فقط للاختبار على البشر. وتستغرق العملية كلها في المتوسط 12 عاماً، تبدأ خلالها الأدوية التجريبية رحلتها من المختبر لتصل إلى خزانة أدويتك في المنزل. وتتضمن هذه العملية تكاليف تصل إلى 2 مليار دولار، وعدداً لا نهائياً من الإخفاقات.

يعد الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي بوضع حد لهذا الهدر في الجهد. فقد حصلت الاستثمارات في استخدام الذكاء الاصطناعي لتطوير الأدوية على النصيب الأكبر من إجمالي الاستثمارات الخاصة في الذكاء الاصطناعي خلال عام 2020، بأكثر من 13.8 مليار دولار. إن تطوير الأدوية مشروع مكلف أصلاً، وكل من يعمل في صناعة الأدوية بحاجة إلى أي مساعدة ممكنة. 

لنستعرض سبع شركات تستخدم إمكانات الذكاء الاصطناعي للبحث عن علاج للسرطان وغيره من الأمراض الخطيرة لدى الإنسان. 

رويفانت ساينسز

تأسست الشركة في نيويورك عام 2014، واجتذبت تمويلاً ضخماً بلغ 1.9 مليار دولار. وهي تسرّع تطوير «مرشحات الأدوية» في مراحله المتقدمة من خلال إنشاء شركات تابعة (تنتهي أسماؤها دائماً بـ«vant»). وتعمل الشركات التابعة لرويفانت حالياً على تطوير أكثر من 40 دواءً. 

في فبراير 2021 استحوذت الشركة على سيليكون ثيرابيوتيكس لتوسيع قدراتها الحاسوبية في تطوير الأدوية. وتروّج الشركة المستحوذ عليها لنهج في تصميم الأدوية وتطويرها يقوم على المبادئ الفيزيائية. وتتلخص الاستراتيجية في استخدام المبادئ الأولى من الفيزياء لتحديد ما إذا كان «مرشح الدواء» يُظهر أي تأثير بيولوجي. 

إنسيترو

تأسست الشركة المتخصصة في اكتشاف الأدوية وتطويرها عام 2018، واجتذبت استثمارات من أندريسن هورويتز وهيئة إدارة استثمارات خطة التقاعد الكندية. أسستها الدكتورة دافنا كولر، أستاذة علوم الحاسوب في جامعة ستانفورد. وتعمل الدكتورة وفريقها على معالجة إحدى المشكلات التي تعقّد سد الفجوة بين البيولوجيا الحاسوبية والتعلم الآلي، وهي البيانات. 

لا تكفي البيانات البيولوجية الموجودة، فهي محدودة أو ذات جودة متدنية لا تصلح للقراءة الآلية. وتبني الشركة خط معالجة لبيانات تجريبية مستمدة من أبحاث الخلايا الجذعية، لإنشاء مجموعة ضخمة من مجموعات البيانات القائمة على أنظمة بيولوجية حقيقية. وباستخدام بنك البيانات هذا، سيطبّق إنسيترو التعلم الآلي للتنبؤ بسلوك الخلايا السليمة والمريضة داخل جسم الإنسان، وبما سيحدث إذا أُدخلت الأدوية المحتملة في النموذج المحاكي للجهاز المريض.

كريستالبي

تتخذ الشركة مقرها في كامبريدج، وقد أسسها فيزيائيون في ميكانيكا الكم من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عام 2014، ومنذ ذلك الحين اجتذبت أكثر من 780 مليون دولار من الاستثمارات من شركات مثل سيكويا كابيتال الصين وغوغل. 

طوّرت كريستالبي منصة التعلم الآلي Intelligence Digital Drug Discovery and Development، التي تتنبأ بالبنية البلورية وخصائص «مرشحات الأدوية» منخفضة الجزيئية، مستندةً إلى مبادئ ميكانيكا الكم وعلم البلورات للأجسام الصلبة. وفي عام 2018 بدأت الشركة التعاون مع فايزر لبناء منصتها القائمة على الذكاء الاصطناعي. 

أبساي

تأسست في واشنطن عام 2011 شركة ناشئة في مجال الهندسة الحيوية، وتبني تقنيتها لمنصة الطباعة البروتينية، التي تتكون من جزأين: SoluPro، وهي منصة للبيولوجيا التركيبية تولّد أدوية محتملة قائمة على البروتينات من بكتيريا مهندسة وراثياً، وSoluPure، وهي منصة تنقية تستخرج الخلايا المستهدفة وتنقيها بسرعة. 

تعتمد المنصة على الذكاء الاصطناعي للمساعدة في إنتاج المرشحين الجدد للأدوية واختبارهم. وفي يناير 2021 استحوذت الشركة على منصة التعلم الآلي Devonium Engine لمواصلة العمل على تقنيتها لمعالجة البيانات. وتتيح أبساي تقليص المراحل ما قبل السريرية، وطوّرت حتى خط خلايا لأجسام مضادة لفيروس كوفيد-19 في 10 أيام. 

إكسسينتيا

شركة ناشئة في مجال الصناعات الدوائية تأسست عام 2012، وجمعت حتى الآن نحو 150 مليون دولار من الاستثمارات من بريستول-مايرز سكويب وإيفوتيك ومؤسسة بيل وميليندا غيتس. طوّرت الشركة منصة تصميم Centaur Chemist القائمة على الذكاء الاصطناعي، التي تستخدم أساليب التعلم الآلي للبحث عن الأدوية المحتملة. 

تدرس المنصة نطاقاً محدوداً من الأساليب الممكنة المستخدمة في اكتشاف الأدوية التقليدية على يد الكيميائيين البشر، وتتحسن مع كل تكرار متتالٍ. وقد خفّضت الجهود المشتركة للذكاء الاصطناعي والبشر متوسط الوقت اللازم للوصول بالأدوية إلى المرحلة الأولى من خمس سنوات إلى 12 شهراً. 

أعلنت الشركة مؤخراً أن أول جزيء من صنعها بالذكاء الاصطناعي لعلاج السرطان، باستخدام جهاز المناعة الذاتي لدى الجسم، سيخضع للتجارب السريرية على البشر. 

بوستإيرا

تأسست الشركة عام 2019، وتعمل في المجال المشترك بين الكيمياء الطبية والتعلم الآلي. وتُعد الشركة الناشئة حالياً شريكاً لفايزر في تطوير التعلم الآلي لاكتشاف الأدوية. وتستند منصة PostEra إلى استراتيجيات التصميم وقواعد التخليق الكيميائي التي يستخدمها الكيميائيون الطبيون وكيميائيو المركبات العضوية لتخليق مرشحات الأدوية. وتخطط فايزر لتزويد الشركة الناشئة بمجموعات بيانات ضخمة لتشغيل المنصة. 

برايتسيد

شركة ناشئة في التكنولوجيا الحيوية تأسست عام 2017، وتعمل على اكتشاف جزيئات جديدة مفيدة للصحة من عالم الطبيعة. وقد طوّرت الشركة منصة أبحاث الذكاء الاصطناعي Forager لدراسة عالم النباتات الصالحة للأكل والمنتجات الغذائية بحثاً عن مركبات طبيعية تؤثر في صحة الإنسان. ومعروفة باسم الفيتونوتريينتس، يُستخدم كثير من هذه المركبات كمكونات وظيفية في المنتجات الغذائية، لكن تأثيرها على الصحة لم يُدرس بالكامل حتى الآن. 

حتى اليوم، حللت برايتسيد أكثر من 700 000 مركب حيوي نشط، واكتشفت مكوناً غذائياً طبيعياً واحداً يمكنه دعم صحة الكبد من خلال التحكم في مرض الكبد الدهني، وهي حالة مرتبطة بالسمنة. وسيُستخدم Forager لتوسيع المجموعة المعروفة من المكملات الغذائية.