加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院的研究人員在2021 年 7 月 12 日的《自然通訊》在線問題上描述了一種新方法，該方法使用機器學(xué)習(xí)來尋找疾病靶點，然后預(yù)測藥物是否有可能獲得 FDA 的批準。
研究結(jié)果可能會顯著改變研究人員篩選大數(shù)據(jù)以尋找對患者、制藥業(yè)和國家醫(yī)療保健系統(tǒng)具有重大益處的有意義信息的方式。
“學(xué)術(shù)實驗室、制藥和生物技術(shù)公司可以訪問無限量的‘大數(shù)據(jù)’和比以往任何時候都更好的工具來分析這些數(shù)據(jù)。然而，盡管技術(shù)取得了這些令人難以置信的進步，藥物發(fā)現(xiàn)的成功率卻較低?”與 1970 年代相比，”該研究的資深作者、加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)和細胞與分子醫(yī)學(xué)系教授 Pradipta Ghosh 博士說。
“這主要是因為在臨床前近交模型中完美發(fā)揮作用的藥物，例如實驗室小鼠，在基因或其他方面彼此相同，不會轉(zhuǎn)化為臨床中的患者，在那里每個個體和他們的疾病都是獨一無二的。這是診所的這種可被認為是任何藥物發(fā)現(xiàn)計劃的致命弱點。”
在這項新研究中，Ghosh 及其同事用加州大學(xué)圣地亞哥分校網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)研究所 (iNetMed) 內(nèi)開發(fā)的兩種新方法取代了臨床前藥物發(fā)現(xiàn)的第一步和最后一步，該方法聯(lián)合了多個研究學(xué)科，以開發(fā)新的解決方案來推進生命科學(xué)和科技，促進人類健康。
研究人員使用炎癥性腸病 (IBD) 的疾病模型，這是一種復(fù)雜的、多方面的、復(fù)發(fā)性自身免疫性疾病，其特征是腸道內(nèi)壁發(fā)炎。由于 IBD 會影響所有年齡段的患者并降低患者的生活質(zhì)量，因此 IBD 是藥物發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先疾病領(lǐng)域，并且由于沒有兩個患者的行為相似，因此治療起來具有挑戰(zhàn)性。
第一步，稱為目標識別，使用由 iNetMed 的計算部門精密計算系統(tǒng)中心?網(wǎng)絡(luò)?(PreCSN)開發(fā)的人工智能 (AI) 方法。AI 方法使用基因表達在疾病發(fā)作和進展過程中的連續(xù)變化圖幫助對疾病進行建模。這種映射與其他現(xiàn)有模型的區(qū)別在于使用數(shù)學(xué)精度來識別和提取基因表達模式的所有可能的基本規(guī)則，其中許多被當前的方法所忽視。
底層算法確保識別出的基因表達模式是“不變的”，而不管不同的疾病群體。換句話說，PreCSN 構(gòu)建了一個提取適用于所有 IBD 患者的信息的地圖。
“在面對面的比較中，我們證明了這種方法優(yōu)于現(xiàn)有方法，可以準確預(yù)測臨床試驗中的‘贏家’和‘輸家’，”Ghosh 說。
標簽： 人工智能
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