AlphaFold e AI insieme per accelerare la progettazione di un nuovo farmaco per il cancro al fegato

Un nuovo studio utilizza AlphaFold e AI per accelerare la progettazione di un nuovo farmaco per il cancro al fegato
 

Un nuovo studio utilizza AlphaFold e AI per accelerare la progettazione di un nuovo farmaco per il cancro al fegato

TORONTO, ON – Una nuova ricerca utilizza AlphaFold, un database di strutture proteiche basato sull’intelligenza artificiale (AI), per accelerare progettazione e sintesi di un farmaco per il trattamento del carcinoma epatocellulare (HCC), il tipo più comune di carcinoma epatico primario. È la prima applicazione di successo di AlphaFold a colpire il processo di identificazione nella scoperta di farmaci. Questo studio di un team internazionale di ricercatori, pubblicato la scorsa settimana su Chemical Science, è guidato dal direttore dell’Acceleration Consortium dell’Università di Toronto Alán Aspuru-Guzik, dal premio Nobel per la chimica Michael Levitt e da Insilico Medicinefondatore e CEO Alex Zhavoronkov.

L’intelligenza artificiale sta rivoluzionando la scoperta e lo sviluppo di farmaci. Nel 2022, il programma per computer AlphaFold , sviluppato da DeepMind di Alphabet, ha previsto le strutture proteiche per l’intero genoma umano, un notevole passo avanti sia nelle applicazioni dell’IA che nella biologia strutturale. Questo database gratuito basato sull’intelligenza artificiale sta aiutando gli scienziati a prevedere la struttura di milioni di proteine ​​sconosciute, il che è fondamentale per accelerare lo sviluppo di nuovi farmaci per curare le malattie e oltre.

In questo nuovo articolo di Chemical Science , AlphaFold è stato applicato con successo a una piattaforma di scoperta di farmaci basata sull’intelligenza artificiale end-to-end chiamata Pharma.AI, che include un motore biocomputazionale, PandaOmics, e un motore di chimica generativa, Chemistry42. I ricercatori hanno scoperto anuovo bersaglio per l’HCC – un percorso terapeutico precedentemente sconosciuto – e ha sviluppato una nuova molecola colpita – una molecola che potrebbe legarsi a quel bersaglio – senza l’ausilio di una struttura determinata sperimentalmente. Ciò è stato ottenuto in soli 30 giorni dalla selezione del target e dopo aver sintetizzato solo 7 composti. In un secondo ciclo di generazione di composti basati sull’intelligenza artificiale, i ricercatori hanno scoperto una molecola colpita più potente.

“Mentre il mondo era affascinato dai progressi dell’IA generativa nell’arte e nel linguaggio, i nostri algoritmi di intelligenza artificiale generativa sono riusciti a progettare potenti inibitori di un bersaglio con una struttura derivata da AlphaFold”, ha affermato Alex Zhavoronkov, fondatore e CEO di Insilico Medicine.

“AlphaFold ha aperto nuovi orizzonti scientifici nel prevedere la struttura di tutte le proteine ​​nel corpo umano”, ha affermato Feng Ren, coautore, Chief Scientific Officer e co-CEO di Insilico Medicine. “In Insilico Medicine, l’abbiamo vista come un’incredibile opportunità per prendere queste strutture e applicarle alla nostra piattaforma AI end-to-end al fine di generare nuove terapie per affrontare le malattie con un elevato bisogno insoddisfatto. Questo documento è un primo passo importante in quella direzione”.

Senza l’intelligenza artificiale, gli scienziati devono fare affidamento su metodi convenzionali di prova ed errore della chimica che sono lenti, costosi e limitano la portata della loro esplorazione. Come ha dimostrato COVID-19, il rapido sviluppo di nuovi farmaci o nuove formulazioni di quelli esistenti è necessario e sempre più atteso dal pubblico. L’intelligenza artificiale ha il potenziale per fornire questa velocità trasformando i materiali e la scoperta molecolare, come ha fatto con quasi tutti i rami della scienza e dell’ingegneria nell’ultimo decennio.

“Questo documento è un’ulteriore prova della capacità dell’IA di trasformare il processo di scoperta di farmaci con maggiore velocità, efficienza e accuratezza”, ha affermato Michael Levitt, vincitore del premio Nobel per la chimica, Robert W. e Vivian K. Cahill Professore di ricerca sul cancro e Professore di Informatica, Stanford University . “Riunendo il potere predittivo di AlphaFold e il potere di progettazione di farmaci e target della piattaforma Pharma.AI di Insilico Medicine, è possibile immaginare che siamo all’apice di una nuova era di scoperta di farmaci basata sull’intelligenza artificiale”.

“Ciò che questo documento dimostra è che per l’assistenza sanitaria, gli sviluppi dell’IA sono più della somma delle loro parti”, ha affermato Alan Aspuru-Guzik, professore di chimica e informatica presso l’Università di Toronto e Canada 150 Research Chair in Theoretical and Quantum Chimica. “Se si utilizza un modello generativo che prende di mira una proteina derivata dall’intelligenza artificiale, si può espandere sostanzialmente la gamma di malattie che possiamo prendere di mira. Se si aggiungono laboratori di guida autonoma al mix, ci troveremo in un territorio inesplorato. Rimani sintonizzato!”

Sia Insilico Medicine che Acceleration Consortium, un’iniziativa dell’Università di Toronto diretta da Aspuru-Guzik, stanno lavorando attivamente per sviluppare laboratori a guida autonoma, una tecnologia emergente che combina intelligenza artificiale, automazione e calcolo avanzato per accelerare la scoperta di materiali e molecole. Strumenti e dati accessibili aiuteranno un maggior numero di scienziati ad entrare nel campo dell’intelligenza artificiale per la scienza, contribuendo a loro volta a promuovere importanti progressi in questo settore.

Insilico Medicine è un’azienda in fase clinica che sviluppa una pipeline integrata end-to-end basata sull’intelligenza artificiale per la scoperta e la progettazione di farmaci, con il primo farmaco scoperto e progettato dall’intelligenza artificiale, per la fibrosi polmonare idiopatica, per avanzare a risultati positivi di prima linea della Fase 1 e altri 30 farmaci in fase di sviluppo, per il cancro, la fibrosi, l’immunità, le malattie del sistema nervoso centrale e le malattie legate all’invecchiamento. Sia Aspuru-Guzik che Levitt sono consulenti di Insilico. L’Acceleration Consortium è una comunità globale di università, industria e governo che collaborano per accelerare la scoperta di nuove molecole e materiali necessari per un futuro sostenibile.

AlphaFold accelera la scoperta di farmaci alimentati dall’intelligenza artificiale: scoperta efficiente di un nuovo inibitore di piccole  piccole molecole CDK20
Insilico Medicine è una società che sviluppa una pipeline integrata end-to-end basata sull’intelligenza artificiale per la scoperta e lo sviluppo di farmaci ed è impegnata nella ricerca sull’invecchiamento e sul cancro. Alán Aspuru-Guzik è co-fondatore e Chief Vision Officer di Kebotix, una società di scoperta molecolare e di materiali alimentata dall’intelligenza artificiale e co-fondatore e Chief Scientific Officer di Zapata Computing, una società di software informatico quantistico. Alán Aspuru-Guzik è consulente scientifico di Insilico Medicine. Michael Levitt è consulente di Insilico Medicine.