Spitalul Clinic Public San Carlos lansează primul laborator cu inteligență artificială pentru proiectarea medicamentelor oncologice

La prezentarea laboratorului au participat directorul general de Cercetare și Predare al Ministerului Sănătății, Inmaculada Ibáñez de Cáceres; managerul Spitalului Clinic San Carlos, César Gómez, și directorul Fundației Cris împotriva Cancerului, Marta Cardona, precum și profesioniștii din domeniul sănătății și pacienții.

Inițial, metoda clasică de creare a medicamentelor se bazează pe preluarea compușilor din natură și testarea performanței acestora în laborator înainte de a efectua studii clinice la oameni. Cu toate acestea, „cu cunoștințele despre studiul pe care îl avem astăzi despre proteine ​​și existența programelor de calculator, putem folosi inteligența artificială și chimia computațională pentru a transfera virtual structurile chimice peste zonele proteinelor implicate în cancer, cu scopul de a-i inhiba funcția”, adaugă Alberto Ocaña.

Medicamente noi în mai puțin timp, cu costuri mai mici și precizie mai mare

Progresele în cercetare au ajutat la găsirea unui număr mare de puncte slabe în tumorile care nu se află în celulele sănătoase, ceea ce în știință este cunoscut ca ținte terapeutice. Problema este că proiectarea medicamentelor împotriva acestor ținte este foarte lentă, costisitoare și nu se termină întotdeauna cu un medicament complet eficient.

Utilizarea chimiei computaționale cu sprijinul inteligenței artificiale poate economisi timp și crește probabilitatea de succes, fiind aplicată în diferite etape, de la descoperirea țintei până la proiectarea virtuală a medicamentului. Aceste noi tehnici „pot identifica medicamentele în luni de zile când până de curând a durat ani de zile, economisind resurse economice și multiplicând posibilitățile de a aduce noi medicamente pacienților, întrucât avem infrastructura necesară pentru aceasta în laboratorul integrat în unitate”, subliniază șeful Serviciului de Oncologie Medicală al Spitalului Clinic San Carlos, Pedro Pérez Segura.

Realizați în luni de zile ceea ce în mod convențional durează ani

Laboratorul va începe de la colecții imense de compuși care conțin milioane de molecule diferite, fiecare cu proprietățile sale specifice. În cercetările efectuate, algoritmi de inteligență artificială vor fi utilizați pentru a analiza aceste milioane de compuși și a elimina pe cei mai puțin probabil să fie eficienți.

Următorul pas va fi realizarea de simulări tridimensionale asupra modului în care aceste medicamente potențiale interacționează și intră în contact cu molecula tumorală pentru a o ataca. Această parte a procesului este esențială pentru a prezice dacă aceste tratamente potențiale ar fi cu adevărat utile și pentru a le exclude pe cele care nu sunt. Odată selectați cei mai buni compuși, se folosesc alte instrumente de inteligență artificială pentru a propune mici modificări care le pot îmbunătăți activitatea. În final, după multe cicluri de optimizare, se obțin cei mai promițători compuși cu cele mai multe posibilități de a fi viabili, care vor fi analizați în modele de laborator pentru a certifica eficacitatea acestora. Dacă rezultatele sunt bune, pot fi duși la studii clinice de unde vor beneficia primii pacienți.

Acești pași accelerează toate fazele anterioare testării de laborator, astfel încât ceea ce anterior dura 5 până la 10 ani poate fi realizat în câteva luni. Datorită inteligenței artificiale, Big Data și muncii desfășurate de membrii echipei multidisciplinare în acest laborator de chimie computațională, alcătuit din medici specialiști, cercetători, biologi moleculari, chimiști computaționali, bioinformaticieni și ingineri, descoperirea de noi medicamente poate fi accelerată. și să le permită să ajungă mai devreme la acei pacienți care încă nu au o oportunitate terapeutică eficientă.

Clinica San Carlos, o referință în cercetarea oncologică cu terapii experimentale

Cancerul este o problemă complexă care, deși este adevărat că în ultimii ani s-au făcut progrese importante, încă afectează grav multe persoane, iar diagnosticele cresc an de an, motiv pentru care este de o importanță vitală să se efectueze cercetări și studii clinice pentru dezvoltarea de noi terapii care oferă răspunsuri mai bune și mai rapide.

Există modificări și mutații care sunt comune în diferite tipuri de cancer. În aceste cazuri, crearea mai multor studii deschise, care să includă mai multe tipuri de cancer, ne poate oferi mult mai multe informații și ne poate apropia de tratamente eficiente, dar și personalizate pentru fiecare tip de pacient și nevoile acestora.

Această unitate dispune de un laborator de oncologie translațională, în care se efectuează studii pentru identificarea de noi ținte și strategii terapeutice în acele tumori în care sunt necesare tratamente mai specifice sau mai eficiente, studiind mecanismele celulare care au fost modificate și care pot fi atacate farmacologic. Sunt studiate și mecanismele de acțiune ale compușilor noi și cele ale rezistenței la compușii existenți.