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Come l’Intelligenza artificiale migliora la ricerca medica

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Se Amazon ha deciso di lanciare farmaci da banco con il marchio Amazon un motivo c’è. La nostra vita si sta allungando sempre di più, ormai è una realtà sotto gli occhi di tutti. Le nuove condizioni di vita, tecnologia compresa, ci permettono di vivere meglio. Cosa succede quando la ricerca medica incontra la dimensione 4.0, ossia le nuove tecnologie e l’intelligenza artificiale? L’intelligenza artificiale potrebbe darci una nuova chiave di lettura per vivere una vita più in sintonia con la nostra mappatura genetica. In questo scenario, il farmaco troverebbe una nuova mission. Vediamo come.

 

Può l’intelligenza artificiale entrare nel mondo healthcare?

Un trend topic al pari del farmaco è l’intelligenza artificiale. L’esplosione, se così possiamo chiamarla, dei suoi utilizzi nei più disparati campi sta dimostrando come molto possa cambiare, in meglio, nella nostra vita grazie alle macchine ed ai loro algoritmi.

Una startup americana si è fatta una domanda: facendo leva sull’intelligenza artificiale, è possibile prevedere la nascita di nuovi farmaci? Probabilmente avrete sentito parlare delle reti neurali nel campo dell’AI: non sono altro che reti di neuroni artificiali in grado di apprendere informazioni da grandi quantità di dati e autoprogrammarsi in base alle informazioni ricevute. Se costruisci su queste reti neurali profonde genererai delle reti antagoniste, chiamate GANs, che sono la tecnologia rivoluzionaria che sta dietro al processo scoperto dalla startup Insilico.

 

Che cosa sono i GANs?

Mettendo due reti neurali una vicino all’altra (per questo sono chiamate “antagoniste”), i Gans consentono l’immaginazione e la creazione di cose completamente nuove (“generative”). Questa tecnologia è stata sviluppata da Google Brain nel 2014 e sono stati usati per ottenere fotografie accurate da descrizioni testuali.

Al primo step del processo, Insilico può identificare le persone a rischio, ricostruire l’intera malattia in tutti i suoi passaggi e capire i meccanismi regolatori che emergono nelle patologie influenzate dall’età.

Si capisce come solo questo primo passo sia un punto fondamentale per la ricerca medica e la medicina in generale. Ma il lavoro di questa startup non si esaurisce qui. Dopo aver capito le interconnessioni che esistono tra una malattia e l’età, Insilico utilizza i GANs per “immaginare” innovative strutture molecolari. Grazie al reinforcemente learning, il sistema sviluppato da Insilico genera una molecola che ha fino a 20 proprietà per colpire uno specifico bersaglio. E’ questa un’applicazione straordinaria che permette di creare molecole ad hoc per ogni specifico problema.

Pensando in grande, questo potrebbe voler dire che a breve saremo in grado di avere farmaci che abbiano effetti collaterali ridotti al minimo, un aspetto su cui alcune università inglesi stanno già studiando. Inoltre, il processo messo a punto da Insilico permette di predire i risultati delle prove cliniche. Questo potrebbe migliorare la scelta dei candidati fin dai primi stage della ricerca per un nuovo farmaco.

Oggi, oltre il 90% delle molecole scoperte attraverso le tecniche tradizionali, testate sui topi, finiscono per dare risultati negativi sugli esseri umani. L’intelligenza artificiale, i GANs, abbatterebbero tempi e costi in modo considerevole nel processo di test nella ricerca medica e farmacologica.


La digitalizzazione del mondo del farmaco

Da questo esempio possiamo vedere come ormai l’innovazione possa migliorare un aspetto così importante della nostra vita. La digitalizzazione e la dematerializzazione sono entrate anche in questo settore: oggi una startup di 50 persone come Insilico può fare molto di più di un’azienda che conto più di 5mila dipendenti, in termini di ricerca e sviluppo, grazie ai passi da gigante compiuti dal machine learning.

Migliorando la potenza di calcolo, possiamo intravedere un futuro migliore: l’introduzione nel mercato di innovative e più efficienti terapie, a costi più bassi, senza il bisogno di enormi infrastrutture ed investimenti. L’intelligenza artificiale ci aiuterà a produrre farmaci più sofisticati: per ogni “bersaglio da colpire”, una terapia ad hoc per intervenire.