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Conclusiones clave
- Una nueva investigación muestra que los científicos han desarrollado inteligencia artificial para encontrar nuevos usos para los medicamentos existentes, un proceso también conocido como reutilización de medicamentos.
- La reutilización de medicamentos puede reducir el período de tiempo que generalmente se necesita para obtener la aprobación de nuevos medicamentos, así como también reducir el riesgo asociado con las pruebas de seguridad de nuevos medicamentos.
- Este proceso ya se ha utilizado para acelerar el desarrollo de medicamentos relacionados con COVID-19.
Una nueva investigación publicada a principios de este mes por la Universidad Estatal de Ohio (OSU) muestra que los científicos han logrado el éxito utilizando un método de aprendizaje automático para determinar si ciertos medicamentos se pueden reutilizar o no para nuevos usos. Este proceso desarrollado por investigadores es un avance importante, dado que puede identificar más rápidamente candidatos a fármacos que pueden reutilizarse para tratar una serie de enfermedades, según el informe publicado enInteligencia de la máquina de la naturalezael 4 de enero.
"Este trabajo muestra cómo se puede utilizar la inteligencia artificial (IA) para 'probar' un fármaco en un paciente, y acelerar la generación de hipótesis y potencialmente acelerar un ensayo clínico", dijo el autor principal del estudio, Ping Zhang, PhD, profesor asistente de informática ciencia e ingeniería e informática biomédica en OSU, dijo en un comunicado de prensa: "Pero nunca reemplazaremos al médico; las decisiones sobre los medicamentos siempre las tomarán los médicos".
La reutilización de fármacos, por supuesto, no es nueva. ¿Un ejemplo? Las inyecciones de Botox, que fueron aprobadas por primera vez para tratar los ojos cruzados, pasaron a usarse como un tratamiento para la migraña, así como cosméticamente para reducir la aparición de arrugas. El estudio de OSU se centró en la reutilización de medicamentos que previenen la insuficiencia cardíaca y el accidente cerebrovascular en pacientes con enfermedad de las arterias coronarias, pero demostró que el marco podría aplicarse a la mayoría de las enfermedades.
El uso de inteligencia artificial en el estudio acelera un proceso que ya estaba diseñado para reducir el tiempo que lleva obtener la aprobación de nuevos medicamentos, según el Centro Nacional para el Avance de las Ciencias Traslacionales (NCATS).
“Muchos agentes aprobados para otros usos ya se han probado en humanos, por lo que hay información detallada disponible sobre su farmacología, formulación y toxicidad potencial”, señala el sitio web NCATS. "Debido a que la reutilización se basa en esfuerzos de investigación y desarrollo previos, las nuevas terapias candidatas podrían estar listas para ensayos clínicos rápidamente, lo que acelerará su revisión por parte de la Administración de Alimentos y Medicamentos y, si se aprueba, su integración en la atención médica".
La reutilización de medicamentos también puede reducir el riesgo asociado con las pruebas de seguridad de nuevos medicamentos, según el comunicado de prensa.
Lo que esto significa para ti
En el futuro, con la ayuda de la IA, la reutilización de fármacos puede ser un proceso más rápido y simplificado. Aprobar medicamentos como remdesivir para COVID-19 podría ser un proceso más rápido.
¿Cómo se identifican los medicamentos para su reutilización?
Antes de sumergirse en los beneficios de la reutilización de fármacos, Zhang y sus co-investigadores en el estudio de OSU afirmaron que el "estándar de oro" en las pruebas de fármacos todavía son los ensayos clínicos aleatorios para determinar la eficacia de un fármaco contra una enfermedad.
"[Pero] el aprendizaje automático puede dar cuenta de cientos, o miles, de diferencias humanas dentro de una gran población que podrían influir en cómo funciona la medicina en el cuerpo", señala el comunicado de prensa. "Estos factores, o factores de confusión, que van desde la edad, el sexo y la raza hasta la gravedad de la enfermedad y la presencia de otras enfermedades, funcionan como parámetros en el algoritmo informático de aprendizaje profundo en el que se basa el marco".
El procedimiento para identificar medicamentos para reutilización implica que un laboratorio desarrolle primero un "ensayo", un proceso que le permitirá monitorear la efectividad del compuesto, dice Pek Lum, PhD, cofundador y CEO de Auransa, una compañía farmacéutica impulsada por IA. Muy bien.
“Una biblioteca de compuestos ya lanzados (podría ser de decenas de miles) que se pueden reutilizar se seleccionará (probará) para determinar su eficacia utilizando el ensayo”, explica Lum. “Una vez que se identifica un medicamento reutilizado a través de una pantalla, se someterá a pruebas adicionales en el laboratorio para determinar su eficacia en el uso propuesto. En algunos casos, si el compuesto ya ha sido probado previamente en ensayos clínicos con un perfil de seguridad aceptable para una indicación similar o en el caso de emergencias como la pandemia, podría pasar directamente a ensayos clínicos sin la necesidad de mostrar animales preclínicos. seguridad de nuevo ".
Si bien los medicamentos reutilizados aún deberán someterse a ensayos clínicos para demostrar su eficacia en el nuevo uso, Lum dice que la reutilización de medicamentos es una forma muy útil de iniciar un programa de medicamentos “ya que puede acortar muchos pasos que son necesarios o al menos , uno debería poder aprender sobre el medicamento reutilizado a través de datos generados previamente ".
Reutilización para COVID-19
Si se pregunta si la reutilización de medicamentos se puede utilizar para acelerar el proceso de prevención y tratamiento de COVID-19, la respuesta es sí, y ya lo ha hecho.
“El esfuerzo por identificar medicamentos ya lanzados que se pueden reutilizar para COVID-19 comenzó al principio de la pandemia”, dice Lum. “Los laboratorios comenzaron a probar medicamentos antivirales ya conocidos contra COVID-19 [utilizando el proceso de detección] mencionado anteriormente. Por ejemplo, se probó el remdesivir y se demostró que es eficaz en ensayos relevantes de COVID-19 y los ensayos para probarlo se pusieron en marcha muy rápidamente ".
Stephen T.C. Wong, PhD, profesor de ciencias de la computación, medicina de sistemas y bioingeniería en oncología en el Instituto de Investigación Metodista de Houston, está de acuerdo y agrega que Remdesivir es un medicamento que fue diseñado originalmente para combatir el ébola.
“Este ejemplo no implica un análisis sofisticado de IA debido a que la emergencia de las situaciones de COVID-19 requirió acciones rápidas e inmediatas, pero aún sigue los cuatro pasos en el reposicionamiento de medicamentos”, le dice Wong a Verywell.
¿Cómo ayuda la IA?
Wong señala que la IA cubre espacios de búsqueda de candidatos a fármacos mucho más grandes que los investigadores o médicos individuales.
“A nivel macro, la IA puede ayudar a identificar el momento y la dosis correctos para administrar un medicamento reutilizado de manera eficiente”, dice. "Por ejemplo, a través de la extracción de registros médicos electrónicos, la IA puede identificar la 'firma' de los malos resultados a lo largo de la línea de tiempo de la hospitalización y guiar la distribución de recursos (por ejemplo, ventiladores) y el momento de aplicar diferentes terapias".
A nivel micro, "la IA puede ayudar a comprender las biomoléculas implicadas en la causa y el tratamiento de la enfermedad, generando una mejor correspondencia entre los fármacos reposicionados y las proteínas diana, e identificando los posibles efectos secundarios adversos", dice Wong.
En general, la esencia de la IA, dice Wong, es que puede barrer un espacio de búsqueda de candidatos a fármacos más allá de la capacidad humana, así como "analizar y cuantificar" datos que pueden conducir a una mejor toma de decisiones y reposicionamiento de fármacos para mejorar la salud humana.
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