Dois irmãos que começaram suas carreiras em campos diferentes agora estão trabalhando juntos para aproveitar a inteligência artificial (IA) para identificar drogas que podem ser reaproveitadas para combater COVID-19 – com algum sucesso inicial.
No final da década de 1980 e início da década de 1990, Aris e Andreas Persidis estudavam para o doutorado em diferentes áreas – Aris em bioquímica em Cambridge e Andreas em arquitetura naval e IA na University of Strathclyde, ambos no Reino Unido.
Eles sempre quiseram trabalhar juntos. Na época, as primeiras versões da telemedicina comandada por IA, chamadas de “sistemas médicos especialistas”, estavam sendo discutidas como a próxima revolução da saúde. Os irmãos colaboraram primeiro pesquisando e escrevendo uma resenha sobre o assunto, que enviaram a muitas revistas. Foi rejeitado por todos, exceto um .
Apesar da resposta negativa inicial, os irmãos Persidis seguiram em frente. Em 2005, eles fundaram a Biovista, uma empresa que inicialmente usava as primeiras formas de IA para combinar áreas de pesquisa e cientistas. Isso evoluiu para combinar drogas e efeitos adversos, e então se transformou novamente em combinar todas e quaisquer drogas contra todos e quaisquer mecanismos, vias, doenças e resultados clínicos.
Quando o COVID-19 apareceu, os irmãos começaram a aplicar novas abordagens de IA por meio da plataforma Project Prodigy AI da Biovista para encontrar tratamentos que mitigassem as complicações da doença que podem surgir após a infecção.
A Biovista acaba de anunciar que identificou o agente antifibrinolítico aprotinina e o bloqueador do receptor da angiotensina II irbesartana como tendo potencial para reduzir os efeitos da tempestade de citocinas e alta carga viral associada ao COVID-19.
A Biovista também identificou o caplacizumabe e as ezetimiba / atorvastatina como tratamentos potenciais para tratar a coagulação sanguínea e a inflamação relacionada ao COVID-19.
O Drug AI ajuda a encontrar aquela “agulha no palheiro, e estamos otimistas de que encontramos vários deles para começar”, disse Aris Persidis, PhD. Medscape Medical News .
Essas drogas são parte de uma “liberação contínua” de possíveis drogas identificadas pelo Projeto Prodigy que poderiam ser reposicionadas para COVID-19, observou ele.
“COVID-19 reescreveu o livro sobre doenças infecciosas”, disse Persidis. Tratá-lo tem se mostrado especialmente difícil porque causa múltiplas complicações que afetam quase todos os sistemas orgânicos.
Persidis observou que a IA típica de aprendizado de máquina não foi projetada para uma doença como COVID-19. “O aprendizado de máquina só olha para trás com base no que você treinou. Se você alterar uma pequena variável, terá que treiná-la novamente”, explicou ele.
Em contraste com a IA de aprendizado de máquina tradicional, o Project Prodigy é uma “IA de construção de máquina que nos permite construir, interrogar e testar cenários possíveis e imprevistos”, explicou ele. Ele está sendo usado para mapear todos os medicamentos conhecidos contra todos os mecanismos possíveis nos quais o SARS-CoV-2 opera para causar complicações.
A empresa continuará a divulgar publicamente dados sobre drogas potenciais para o COVID-19 para cientistas e médicos testarem “até que coletivamente” resolvamos o COVID-19, disse Persidis.
É a coisa socialmente responsável a se fazer, com alguma ciência e IA realmente durona para apoiar os dados.
Antes do COVID-19
Antes do COVID, a Biovista obteve patentes sobre “usos inesperados de três medicamentos e seus parentes contra pelo menos cinco doenças e suas variações”, disse Persidis ao Medscape Medical News .
O primeiro medicamento reposicionado e testado pela Biovista em modelos animais foi a dimebolina, que a plataforma de IA da empresa previu que seria útil para pacientes com epilepsia e esclerose múltipla. Isso foi confirmado com experimentos em modelos animais, e a Biovista obteve patentes.
Outros medicamentos reposicionados incluem pirlindol para esclerose múltipla, ataxia de Friedreich, neuropatia óptica hereditária de Leber e múltiplas doenças raras relacionadas de disfunção mitocondrial; e linezolida para formas raras de câncer, incluindo glioblastoma multiforme.
Como parte de seu trabalho com empresas de biotecnologia e farmacêuticas, a Biovista trabalhou em “pelo menos mais 10 medicamentos e classes de medicamentos, identificando mais de 17 doenças e suas variações”, observou Persidis.
AI pode acelerar o tempo para o teste clínico
Muitos métodos estão sendo usados para identificar drogas atualmente existentes contra COVID-19, desde a experiência clínica tradicional até diferentes formas de IA.
Uma equipe da Universidade Nacional de Cingapura está usando atualmente uma plataforma baseada em IA chamada IDentif.AI (Terapia de Combinação de Doenças Infecciosas com Inteligência Artificial) para ajudar a acelerar a descoberta de combinações ideais de medicamentos existentes que podem ser eficazes contra COVID-19.
Dean Ho, PhD, chefe do Departamento de Engenharia Biomédica da universidade e diretor do N.1 Institute for Health e Institute for Digital Medicine, está liderando o esforço.
Para COVID-19, o uso de combinações de medicamentos em vez de terapia com um único medicamento é provavelmente essencial, observou ele.
“Isso cria desafios adicionais porque selecionar os medicamentos certos para combinar e a dose certa para cada medicamento pode significar a diferença entre a eficácia máxima ou nenhuma eficácia”, disse Ho.
“É aqui que a IA pode ser particularmente útil”, disse ele.
Por exemplo, testar 12 drogas candidatas em 10 doses diferentes cada cria um trilhão de combinações possíveis de drogas, explicou Ho.
“Testar tantas combinações é intransponível para qualquer laboratório ou mesmo uma grande empresa farmacêutica.”
A aplicação de uma plataforma de IA para o projeto de combinação de drogas COVID “pode potencialmente levar ao rápido início do ensaio clínico, já que a lista de classificação de combinações é bastante acionável”, disse Ho.
A equipa de Ho já demonstrou que o medicamento anti- HIV lopinavir/ritonavir (Kaletra) é “relativamente ineficaz” contra o COVID-19. O remdesivir antiviral demonstrou ser a terapia com um único medicamento mais eficaz, “mas ainda não era extraordinariamente eficaz”.
No entanto, a combinação de lopinavir / ritonavir e remdesivir resultou na “melhor combinação com inibição completa da infecção”, disse Ho.
Dados experimentais reais confirmaram os benefícios desta combinação de drogas, acrescentou. “Esta é uma interação completamente inesperada que foi identificada com IDentif.AI, o que demonstra ainda mais a importância de aproveitar a IA para otimizar o projeto de terapia combinada.”
A Persidis tem participação acionária na Biovista. Ho tem pedidos pendentes de propriedade intelectual para desenvolvimento de medicamentos baseados em IA e medicina personalizada e é cofundador e acionista da KYAN Therapeutics, que licenciou propriedade intelectual relacionada ao desenvolvimento de medicamentos baseados em IA.
Fonte: Medscape- Medical News – Por: Megan Brooks – 04 de setembro de 2020