Робот-ученый Eve позволит ученым сэкономить время и деньги при разработке новых лекарственных препаратов

IT новости на Учитель программирования Ру
В современном мире существует множество лекарственных препаратов, обладающих поистине чудодейственными свойствами, но мало кому известно, что на разработку таких препаратов уходят годы и десятилетия времени, а затраты на это могут составлять астрономические суммы. Для того, чтобы сократить время разработки лекарственных препаратов и сместить экономику этого процесса в более приемлемую сторону ученые и инженеры из Кембриджского и Манчестерского университетов разработали Eve – “умного” робота-ученого, который способен выполнять исследования гораздо быстрее людей, работать по 24 часа в сутки и эксплуатация которого обходится гораздо дешевле, нежели содержание штата ученых-фармацевтов. И такой подход сразу же начал давать результаты, в процессе первых “боевых” испытаний робот Eve успешно справился с разработкой нового препарата, предназначенного для борьбы с малярией.

Согласно исследованиям, проведенным учеными Кембриджского университета, фармацевтические исследования являются одним из главных “узких мест” современной медицины. На создание новых препаратов в особо “трагичных” случаях уходят миллиарды долларов, а сам процесс может занимать десятилетия, в течение которых люди продолжают страдать от заболеваний. Но даже в случае успеха таких разработок фармацевтическим компаниям требуется компенсировать их затраты, что обуславливает крайне высокую стоимость новых большинства препаратов. По этой причине количество недорогих препаратов против многих видов болезней, таких, как малярия, весьма ограничено, а лекарственные препараты, которые могут помочь лишь небольшому кругу людей и подавно не разрабатываются.

“Множество тропических болезней являются настоящим бичом для человечества. Эти болезни поражают сотни миллионов людей, из которых миллионы людей погибают ежегодно” – рассказывает профессор Стив Оливер из Центра системной биологии и отдела Биохимии Кембриджского университета, – “Нам известно, что является причиной многих из этих болезней, в теории мы может достаточно эффективно им противостоять, используя молекулярные медицинские препараты. Но стоимость, скорость разработки таких препаратов и экономика возвращения вложений делают их абсолютно непривлекательными для фармацевтических компаний”.

Основным методом, который используется в разработке новых лекарственных препаратов, является так называемый метод “грубой силы” (brute force). Этот метод подразумевает перебор всех доступных вариантов состава лекарственного препарата и их испытаний с целью поиска самого эффективного варианта. Этот метод работает, но он является крайне трудоемким. Конечно, ученые-фармацевты стараются по максимуму использовать различные средства автоматизации, берущие на себя часть рутинной работы, но при этом никто не застрахован от ошибок и вероятности пропуска самых эффективных вариантов составов.

Альтернативным решением этой проблемы является использование специализированных роботов, которые снабжены системой искусственного интеллекта. Благодаря интеллекту такие роботы могут не только взять на свои плечи выполнение рутинных операций, такие роботы способны приобретать опыт, проводя со всей скрупулезностью эксперименты и опыты, обрабатывать и анализировать все собираемые данные и, даже вносить изменения в существующие теории.

Основой робота Eve стал Adam, робот-ученый, разработанный еще в 2009 году учеными из университета Аберистуита и Кембриджа. Этот робот проводит в автоматическом режиме процедуры предварительных испытаний составов лекарственных препаратов. Конструкция робота рассчитана таким образом, что он может проводить до 10 тысяч испытаний в день. При этом, робот не полагается на случайность метода грубой силы, он производит случайные выборки из всего доступного диапазона составов, проводит несколько идентичных испытаний с целью устранения вероятности ошибки. Составы, показавшие наилучшие результаты, тщательно анализируются, робот путем статистического анализа и других методов выясняет и предсказывает воздействие каждого из видов молекул, входящих в состав лекарственного препарата. И на основе подобных данных робот разрабатывает очередные новые составы, которые, по его мнению, должны дать еще более лучшие результаты.

Создав робота Eve, ученые проверили его эффективность на задачах по поиску молекулярных составов препаратов, предназначенных для борьбы с паразитами, разносящими малярию, болезнь Чагаса и шистосомоз. Полученные результаты были сравнены по эффективности воздействия с уже известными составами более чем 1500 препаратов. Исследователи указывают что, несмотря на существование массы лекарственных препаратов, им всегда приходится разрабатывать очередные альтернативы, которые направлены на борьбу с паразитами, которые приобрели иммунитет к существующим методам лечения.

“Несмотря на обширные исследования, никто не оказался в состоянии найти новое высокоэффективное противомалярийное средства, которое смогло бы пройти всю программу клинических испытаний” – рассказывает профессор Росс Кинг (Ross King), ученый из Института биотехнологий Манчестерского университета, – “На этом фоне работа робота Eve является существенным достижением. Кроме того, она наглядно демонстрирует возможности абсолютно нового подхода к делу разработки новых лекарственных препаратов”.

В настоящее время робот Eve еще не обладает полной способностью к проектированию новых составов лекарственных препаратов на основе данных, полученных в ходе проведения тестов предыдущих составов. Но такая функция будет дана роботу в самом ближайшем будущем и после этого эффективность одного робота сможет во много раз превысить эффективность группы ученых-фармацевтов с достаточно многочисленным составом.

Источник


Поделиться ссылочкой: