هوش مصنوعی برای درمان بیماری‌های قلبی
در حالی که هوش مصنوعی (AI) وعده تحول در صنایع مختلف را می‌دهد، بزرگترین پیشرفت‌های تغییر دهنده بازی در این عصر جدید از هوش ماشینی مبتنی بر داده، به احتمال زیاد در زمینه کشف دارو نهفته است. با تحلیل مقادیر زیادی از داده‌های بیولوژیکی، هوش مصنوعی می‌تواند به محققان کمک کند تا پیش‌بینی کنند که چگونه ترکیبات شیمیایی مختلف با اهداف خاص در بدن تعامل خواهند داشت و به این ترتیب کشف داروهای امیدوارکننده را تسریع می‌بخشد.
در این راستا، شرکت نوپای CardiaTec که از دانشگاه کمبریج منشعب شده است، در تلاش است تا با بیماری‌های قلبی-عروقی (CVD) مقابله کند. برای تقویت تلاش‌های خود، این شرکت امروز اعلام کرد که در یک دور تأمین مالی اولیه، ۶.۵ میلیون دلار جمع‌آوری کرده است.
بیماری‌های قلبی-عروقی (CVD) اصلی‌ترین علت مرگ و میر در جهان هستند و سالانه ۱۷.۹ میلیون نفر را به کام مرگ می‌کشانند. بر اساس گزارش سازمان جهانی بهداشت (WHO)، بیماری قلبی ایسکمیک (بیماری عروق کرونر قلب) در صدر این فهرست قرار دارد و مسئول ۱۳٪ از کل مرگ و میرهای جهان است.
شرکت CardiaTec که در سال ۲۰۲۱ تأسیس شد، حاصل کار فارغ‌التحصیلان بیوتکنولوژی و مهندسی زیستی، رافائل پرالتا (مدیر عامل) و تلما زابلوکی (مدیر عملیات) است. آن‌ها توسط سومین هم‌بنیان‌گذار و مدیر فناوری خود، نمشیک هان، که مدرس کشف داروهای مبتنی بر هوش مصنوعی در دانشگاه کمبریج است، حمایت می‌شوند.
پرالتا و زابلوکی در این دانشگاه در رشته فلسفه علوم زیستی تحصیل کرده‌اند. هان که دارای تخصص در یادگیری ماشینی، زیست‌شناسی محاسباتی، ژنومیک سرطان و اپی‌ژنومیک سرطان است، همچنین رئیس بخش هوش مصنوعی در مؤسسه درمانی میلنر دانشگاه کمبریج است که ارتباط نزدیکی با صنعت، از جمله شرکت‌های داروسازی، دارد.
پرالتا در مصاحبه‌ای با تک‌کرانچ گفت: «هان یک محقق آکادمیک است که در مرز صنعت قرار دارد، بنابراین او دیدگاه ترجمه‌ای را درک می‌کند. ما با هم فرصتی پیدا کردیم تا از کارهای نمشیک در حوزه قلب و عروق استفاده کنیم.»
CardiaTec در حال مقابله با مشکل اصلی است: هزینه متوسط پیشرفت یک داروی کاندید از کشف تا عرضه حدود ۲.۲ میلیارد دلار است و این هزینه به طور قابل توجهی به این دلیل است که ۹۰٪ از کاندیداهای بالقوه در این فرآیند شکست می‌خورند. CardiaTec در تلاش است تا زیست‌شناسی بیماری‌های قلبی-عروقی (CVD) را رمزگشایی کند.
برای انجام این کار، این شرکت با ۶۵ بیمارستان در سراسر بریتانیا و ایالات متحده همکاری کرده است که بافت قلب انسان را به عنوان بخشی از تلاش‌های گسترده‌تر جمع‌آوری داده‌های شرکت فراهم می‌کنند. این امر به آن‌ها کمک می‌کند تا آنچه را که بزرگترین مجموعه داده‌های چند-اومیکس بافت قلب انسان می‌نامند، بسازند که شامل طیف گسترده‌ای از اطلاعات بیولوژیکی از زیست‌شناسی مولکولی است. با انجام این کار، CardiaTec امیدوار است درمان‌های جدید و هدفمند را شناسایی کند.
پرالتا گفت: «به طور تاریخی، دسترسی به بافت انسانی، به ویژه بافت افراد متوفی، به دلیل مسائل مربوط به رضایت، اخلاق و لجستیک بسیار دشوار بوده است. اکنون زیرساخت‌ها در بیمارستان‌ها بسیار بیشتر تعبیه شده‌اند و ما می‌توانیم به این بافت‌های انسانی دسترسی پیدا کنیم و داده‌ها را تولید کنیم.»
در زمینه بیماری‌های قلبی-عروقی، این بدان معناست که CardiaTec می‌تواند بافت شریان سالم را با بافت شریانی که تجمع پلاک در آن منجر به حمله قلبی شده است، مقایسه کند و داده‌های مورد نیاز مدل‌های محاسباتی خود را تولید کند. چنین رویکردهای محاسباتی که شامل انواع مختلف داده‌های چند-اومیکس هستند، قادر به تجمیع و تحلیل داده‌ها در مقیاسی هستند که انسان‌ها به سادگی نمی‌توانند با آن مطابقت کنند.
پرالتا گفت: «ما اکنون می‌توانیم نه تنها به ژنتیک، بلکه به اپی‌ژنتیک، بیان ژن، عملکرد پروتئین و همه این‌ها در یک مدل نگاه کنیم. بنابراین ما درک بسیار عمیق‌تری از مکانیسم‌هایی که بیماری را هدایت می‌کنند، داریم.»
قلب پیچیده و سخت است
در حالی که داروهای ساخته شده با کمک هوش مصنوعی هنوز به بازار نرسیده‌اند، وعده‌های اولیه باعث ایجاد موجی از هیجان شده و تعداد زیادی از استارتاپ‌ها در این فرآیند سرمایه‌های زیادی جذب کرده‌اند. تنها در چند ماه گذشته، شاهد ظهور شرکت‌هایی مانند Xaira با تأمین مالی ۱ میلیارد دلاری و Formation Bio که توسط سم آلتمن حمایت می‌شود و ۳۷۲ میلیون دلار جمع‌آوری کرده است، بوده‌ایم. در بریتانیا نیز، Healx موفق به جذب ۴۷ میلیون دلار برای شناسایی داروهای جدید برای بیماری‌های نادر شده است.
استارتاپ داروسازی Insilico Medicine که به شدت توسط سرمایه‌گذاران خطرپذیر حمایت می‌شود، اخیراً ادعا کرده است که برای اولین بار در جهان یک داروی جدید برای بیماری نادر ریه به نام فیبروز ریوی ایدیوپاتیک شناسایی کرده است. هوش مصنوعی نقش محوری نه تنها در طراحی ساختار شیمیایی دارو، بلکه در تعیین بخشی از سلول که باید هدف قرار گیرد، ایفا کرده است. این دارو ابتدا در حیوانات آزمایش شده و در حال حاضر در مرحله دوم آزمایشات بالینی در ایالات متحده و چین قرار دارد، جایی که امیدوار است شواهد لازم برای اثبات اثربخشی آن در درمان انسان‌ها را تولید کند.
در جاهای دیگر، از هوش مصنوعی برای کمک به کشف همه چیز از آنتی‌بیوتیک‌های جدید برای مقابله با ابرمیکروب‌ها تا داروهای درمان اختلال وسواس فکری-عملی (OCD) استفاده می‌شود.
پرالتا با استناد به داده‌های مجله معتبر Nature Reviews Drug Discovery گفت که یکی از تفاوت‌های اصلی CardiaTec این است که تمرکز آن به طور کامل بر روی بیماری‌های قلبی-عروقی است، که تنها ۳٪ از شرکت‌های فعال در حوزه هوش مصنوعی به آن می‌پردازند.
پرالتا گفت: «اکثر شرکت‌هایی که از هوش مصنوعی در کشف درمان‌ها استفاده می‌کنند، در زمینه سرطان‌شناسی فعالیت دارند، و پس از آن سیستم‌های عصبی مرکزی و بیماری‌های نورولوژیک، بیماری‌های تنفسی و عفونی قرار دارند، و در انتهای فهرست بیماری‌های قلبی-عروقی هستند. بیماری‌های قلبی-عروقی اصلی‌ترین علت مرگ و میر جهانی هستند — بسیاری از مردم این را نمی‌دانند، اما نیاز بزرگی وجود دارد که در صنعت داروسازی به آن پرداخته نشده است.»
CardiaTec قبلاً ۱.۸ میلیون دلار در مرحله پیش‌بذری جمع‌آوری کرده بود و با این ۶.۵ میلیون دلار جدید، شرکت به خوبی تأمین مالی شده است تا تلاش‌های جمع‌آوری داده‌های اختصاصی خود را گسترش دهد، مدل اهداف درمانی خود را در آزمایشگاه‌های مرطوب تأیید کند و تیم هشت نفره خود در کمبریج را تقویت کند. گام بعدی شروع به شناسایی و آزمایش کاندیداهای دارویی واقعی است که در طرح کلی تحقیق و توسعه دارو احتمالاً چندین سال طول خواهد کشید.
دور تأمین مالی بذری CardiaTec توسط Montage Ventures رهبری شد و Continuum Health Ventures، Laidlaw Ventures، Apex Ventures و تعدادی از سرمایه‌گذاران فرشته نیز در آن شرکت کردند.
