9 feluri în care inteligența artificială va revoluționa medicina28 min read

De la medicina de precizie și terapia celulară până la genetică, inovațiile scurtează drumul către un diagnostic cât mai corect și abordări personalizate pentru prevenire și tratament.

În ultimii ani, inteligența artificială a devenit din ce în ce mai prezentă în lumea medicală. Sistemele AI sunt sau urmează a fi folosite pentru a ajuta la diagnosticarea și tratarea mai precisă și mai eficientă a bolilor, dar și pentru a preveni apariția acestora prin analizarea datelor de sănătate.

Despre o parte dintre aceste inovații am aflat cu ocazia evenimentului Pharma Media Day, susținut la Berlin, și organizat de compania farmaceutică Bayer, la care am participat online. Specialiștii companiei au stat de vorbă cu jurnaliști din întreaga lume despre felul în care investițiile sale în platformele tehnologice strategice ajută compania să-și accelereze inovațiile medicale cu ajutorul inteligenței artificiale. Ediția de anul acesta a pus accent pe cercetare și dezvoltare în cardiologie, oncologie și radiologie. 

La discuție a participat și un grup eterogen de lideri în inovare, care și-a împărtășit cunoștințele și expertiza în cele trei paneluri – oncologie, inteligență artificială și boli cardiovasculare –, și au răspuns, la final, întrebărilor jurnaliștilor din public și ale celor din online. Aceștia au fost Stefan Oelrich,membru al Consiliului de administrație al Bayer AG și președinte Pharmaceuticals Christine Roth,membră a Comitetului executiv al diviziei de produse farmaceutice a Bayer și șefă a unității de afaceri strategice oncologice prof. dr. Dominik Ruettinger,șef al departamentului de cercetare și dezvoltare timpurie pentru oncologie, divizia de produse farmaceutice Bayer dr. Aleksandra Rizo,președintă și directoare executivă a Vividion Therapeutics Gerd Krueger,președinte Radiologie, Divizia Farmaceutică Bayer dr. Marion Legler,șefa departamentului de știință a deciziilor și analiză avansată, divizia de produse farmaceuticeBayer dr. Ben Panter,director executiv Blackford Analysis dr. Christian Rommel,Pharma R&D, SVP și șef al departamentului de dezvoltare clinică și operațiuni, divizia de produse farmaceutice Bayer medicul Christoph KoenenPharma R&D, SVP și șef al departamentului de dezvoltare clinică și operațiuni, divizia de produse farmaceutice Bayer și medicul Roger J. Hajjar.șef, Terapie genetică CHF, AskBio, director la Institutul de terapie genetică și celulară al Mass General Brigham

Iată cele mai importante idei desprinse din dialogul între oamenii de știință și jurnaliști. 

Pacientul are nevoie de terapii de precizie 

O primă concluzie a fost că este nevoie de metode noi de tratament. Abordarea tradițională de a trata după reguli generale afecțiunile de care suferă o persoană, nu mai este suficientă, mai ales când vine vorba de cele mai letale boli, cum ar fi cancerul și bolile cardiovasculare. Nevoia de a dezvolta terapii personalizate e din ce în ce mai prezentă.

Cercetarea științifică încearcă să valorifice progresele în profilarea moleculară,Profilarea moleculară este un tip de testare efectuat pe țesutul tumoral pentru a identifica caracteristicile unice în cadrul unei tumori, cum ar fi mutațiile genetice și alți biomarkeri. Chiar dacă două persoane pot avea același tip de cancer, cancerele lor pot arăta foarte diferit la nivel molecular. înțelegerea genotipului în relație cu fenotipul pacienților și noile tehnologii de imagistică pentru a crea terapii personalizate pe fiecare tip sau subtip al unei boli. Toate acestea au dus la dezvoltarea unor medicamente de ultimă generație și de înaltă precizie, care pot trata afecțiunile complexe într-un mod mai eficient și precis. 

Tehnologiile schimbă fundamental serviciile de îngrijire medicală

Participanții la conferință au căzut de acord că medicina a ajuns într-o nouă eră a inovației. Științele vieții sunt transformate chiar în acest moment, cu ajutorul conjugat al biologiei, chimiei și tehnologiei datelor. 

În prezent, există o creștere explozivă a datelor în spațiul medical. Se estimează că zilnic sunt create 750 de mii de terabiți de date medicale. Pentru a procesa aceste date din lumea reală (RWD)(Real-World Data) se referă la procesul de colectare, procesare și analiză a datelor obținute din surse din lumea reală, cum ar fi dosare medicale electronice, rapoarte de asigurare de sănătate, registre de pacienți și alte surse similare. Aceste date pot fi utilizate pentru a genera evidențe privind eficacitatea, siguranța și utilizarea unui produs medical într-un context real, precum și pentru a identifica anumite modele sau tendințe în ceea ce privește rezultatele pentru pacienți. Analiza RWD este folosită în prezent în mod frecvent în cercetarea medicală și poate fi utilă în evaluarea impactului unui produs medical asupra populației generale, precum și în dezvoltarea de strategii de tratament personalizate. și a extrage din ele esențialul, e nevoie de folosirea inteligenței artificiale și a învățării automate. 

Se vorbește mult despre ceea ce se întâmplă și ce este posibil în acest domeniu și uneori se exagerează. Cu toate acestea, există deja exemple practice despre modul în care aceste tehnologii pot și oferă valoare, iar potențialul lor este evident. Agențiile de reglementare, cum ar fi ​​Administrația pentru Alimente și Medicamente (FDA) și Agenția Europeană pentru Medicamente (EMA), iau deja în considerare rolul și beneficiile potențiale ale RWE în procesul de dezvoltare a medicamentelor și pentru activitățile post-aprobare.

Inteligența artificială fluidizează și eficientizează munca specialiștilor

Unul dintre marile avantaje ale folosirii inteligenței artificiale în medicină este că datele pot fi procesate mai eficient și cu mai multă acuratețe decât ar fi posibil manual. În radiologie, de exemplu, algoritmii pot ajuta la detectarea cancerului pulmonar într-un stadiu mult mai timpuriu decât ar fi posibil prin practicile clinice actuale.

Și în cazul accidentelor vasculare cerebrale, unde timpul este crucial, există tehnologii care permit medicilor să ia decizii mai rapide și mai informate, precum cea dezvoltată de compania Blackford,Site oficial: blackfordanalysis.com care oferă o gamă largă de soluții personalizate pentru imagistică AI, pentru a crește eficiența și a îmbunătăți rezultatele pacienților.

E nevoie de o platformă integrată pentru tratamentele inovatoare

O altă concluzie care s-a desprins în urma discuției (și pe care am auzit-o și cu alte ocazii, la evenimente științifice) este că e nevoie de colaborare între actorii implicați în inovație medicală. O singură companie nu poate răspunde nevoilor medicale ale omului modern, în condițiile în care viitorul medicinei este unul holistic, interconectat și integrat. 

În ciuda progreselor în genomică, biologie structurală și screening, aproximativ 90% dintre proteinele care cauzează boli nu puteau fi vizate de terapiile actuale și din cauză că lipsea o platformă care să lege toate aceste informații laolaltă. 

Acum, aceste informații sunt disponibile cu ajutorul celor de la Vividion Therapeutics,Site oficial: vividion.com o companie care dezvoltă terapii pentru pacienții cu nevoi critice nesatisfăcute (adică pentru care nu s-a găsit încă un tratament oportun). Noua platformă de screening, bazată pe inteligența artificială, este capabilă să analizeze o cantitate mare de date și să identifice molecule care pot interacționa selectiv cu proteine specifice. 

Pentru a înțelege mai bine acest concept, imaginează-ți că proteinele sunt chei care deschid ușile din corpul tău. În cazul anumitor boli, unele proteine sunt „cheia” care deschide „uşa” către boală. Platforma Vividion este capabilă să identifice exact moleculele care pot bloca acele proteine, astfel încât să nu mai poată deschide „uşa” către boală. 

Această metodă poate fi eficientă în tratarea anumitor boli prin dezvoltarea de noi medicamente, care să aibă capacitatea de a bloca aceste proteine specifice. În plus, această tehnologie avansată poate descoperi și metode necunoscute anterior de tratare a diverselor afecțiuni. Cei prezenți pe scenă au anunțat și că două medicamente dezvoltate prin platformă vor fi testate clinic anul acesta, pentru a primi, pe viitor, aprobarea de punere pe piață. Este vorba de medicamente care țintesc proteinele NRF2NRF2 este o proteină cheie implicată în reglarea proceselor de apărare antioxidante și antiinflamatoare în organism, iar activarea sa poate fi benefică în diferite afecțiuni, cum ar fi boli ale inimii, diabet, boli neurodegenerative și cancer. și STAT3,STAT3 este o proteină de semnalizare celulară care joacă un rol important în inflamație și în dezvoltarea cancerului. Inhibarea STAT3 poate fi utilă în terapia cancerului și a altor afecțiuni inflamatorii. implicate în reglarea diferitelor procese biologice în organism, cum ar fi răspunsul la stresul oxidativ și inflamația, precum și supraviețuirea și proliferarea celulară. Altfel spus, acest tip de medicamente pot stimula activitatea NRF2 pentru a proteja celulele normale de efectele negative ale stresului oxidativ și inflamației și pentru a încetini creșterea tumorilor, și, respectiv, pot inhiba activitatea STAT3 pentru a încetini creșterea tumorilor și pentru a preveni metastazele. 

E mai bine să previi cancerul, decât să-l tratezi

Oamenii de știință prezenți au explicat de ce este nevoie mai mult ca oricând de inovații rapide. Multe afecțiuni, printre care și cancerul, cu nenumăratele sale tipuri și subtipuri, sunt silențioase vreme îndelungată după ce s-au instalat în organism. Unele încep să-și facă simțită prezența de-abia într-o fază avansată sau chiar terminală, când nu se mai pot face prea multe pentru pacient, din punct de vedere medical. În acest context, tehnologiile medicale și-au accelerat evoluția și pentru că numărul de pacienți cu cancer continuă să crească. 

Această tendință, remarcă savanții, se datorează îmbătrânirii populației, precum și creșterii cazurilor de cancer la pacienții tineri, probabil din cauza stilului de viață. Dacă situația nu se schimbă, avertizează experții, această tendință de creștere a cancerului va avea un impact semnificativ asupra societății, în viitor. Din fericire, însă, noile tehnologii vor ajuta medicii să diagnosticheze cancerul mult mai devreme. Aceste descoperiri vor permite crearea de medicamente mult mai puțin invazive, astfel încât pacienții să fie tratați într-un stadiu mult mai incipient al bolii. Scopul final, au spus cei prezenți la discuție, nu este neapărat vindecarea cancerului, ci mai ales prevenirea lui. 

AI, utilizat cu succes în imagistica medicală și în patologia digitală

În sală s-a vehiculat ideea potrivit căreia există asemănări între imagistica medicală și astronomie. Ambele domenii au de-a face cu cantități uriașe de date și încearcă să facă lumină în întuneric, pentru a obține cunoștințe și date inaccesibile altfel ochiului uman. 

Oamenii de știință au continuat cu exemple. 

Astfel, inteligența artificială folosită în domeniul imagisticii medicale îi ajută pe radiologi să fie mai productivi și să nu se epuizeze în tot acest proces de analiză. Cu ajutorul acestei tehnologii, poate fi descoperită o afecțiune care altfel ar fi rămas ascunsă privirii, să fie tratată mai devreme și să viața pacientului să fie salvată.  

O utilizare foarte eficientă a inteligenței artificiale este și în domeniul patologiei digitale. O nouă tehnologie bazată pe inteligența artificială ajută la identificarea pacienților cu cancer care au o anomalie genetică rară cauzatoare a bolii lor. Acești pacienți ar putea beneficia de tratamentul de precizie, dar adesea nu sunt identificați din cauza costurilor instrumentelor necesare pentru identificare. Specialiștii au găsit însă o soluție prin folosirea imaginilor patologice existente și folosesc AI-ul pentru a identifica cu exactitate acești pacienți.  

Nu în ultimul rând, specialiștii au oferit drept exemplu un parteneriat între industria farmaceutică și cea tehnologică a dus la o nouă abordare inovatoare în descoperirea de noi medicamente. Compania Bayer a colaborat cu Google Cloud pentru a face posibilă calcularea interacțiunilor moleculare la viteza și precizia necesare, ceva ce hardware-ul actual nu permite. Această abordare inovatoare accelerează procesul de descoperire a medicamentelor și reprezintă un progres important în lupta împotriva bolilor grave.

Provocări în adoptarea AI în imagistica medicală

În domeniul imagisticii medicale, precum în orice altă piață emergentă, se întâmpină și obstacole, nu doar reușite. Unul dintre acestea este de a determina care dintre noile tehnologii și algoritmi vor avea cu adevărat succes în îmbunătățirea îngrijirii pacienților și eficientizarea muncii personalului medical. Evaluarea acestor descoperiri este esențială pentru a identifica cele mai utile și eficiente metode de tratament personalizat – așa-numita medicină de precizie.

O altă provocare este integrarea acestor noi tehnologii în fluxul de lucru al clinicienilor, deoarece acestea ar putea proveni de la furnizori diferiți. Pentru a maximiza eficacitatea, este necesară o platformă care să integreze toate elementele AI într-un mod ușor de utilizat și implementat în practica medicală. 

AI ajută la implementarea studiilor clinice descentralizate

Inteligența artificială își va spune cât de curând cuvântul și în felul în care sunt concepute studiile clinice. Deocamdată, cei de la Bayer, împreună cu parteneri din domeniul medical, explorează utilizarea tehnologiei în sprijinul studiilor clinice descentralizate (virtuale), care presupun, printre altele, folosirea telemedicinei, livrarea consumabilelor clinice la domiciliul pacientului, consimțământul electronic, utilizarea dispozitivelor purtabile și monitorizarea datelor în direct 24/7.

Studiile clinice descentralizate aduc o serie de avantaje. Prin utilizarea tehnologiei, studiile clinice pot fi realizate într-un mod mai accesibil și convenabil pentru pacienți, pentru că le permite participarea fără să fie nevoie să se deplaseze la un centru de cercetare. Reducerea necesității ca pacienții să viziteze fizic un centru de cercetare poate duce la creșterea ratelor de recrutare, scăderea costurilor și finalizarea mai rapidă a studiilor. În plus, utilizarea dispozitivelor purtabile și monitorizarea datelor în timp real poate oferi cercetătorilor date mai precise, obținute mai rapid, cu privire la starea pacienților, ceea ce poate conduce la identificarea în timp real a eventualelor probleme și, în consecință, la ajustarea tratamentelor.

AI-ul, asistentul și nu înlocuitorul specialistului medical

Mai mulți jurnaliști prezenți la discuție au întrebat în ce măsură este posibil ca pe viitor o formă sau alta de inteligență artificială să substituie specialistul medical uman. Experții au dat asigurări că, cel puțin în viitorul apropiat, acest lucru nu se va întâmpla. 

Ei au reamintit că ChatGPT, de exemplu, este o tehnologie care ajută la procesarea limbajului natural și este utilizată pentru a asculta conversațiile dintre medici și pacienți, pentru a le transforma în informații clare și ușor de înțeles. Tehnologia nu este folosită pentru a comunica direct cu pacienții sau medicii, ci mai degrabă pentru a îi ajuta pe aceștia să comunice mai eficient. Prin intermediul acestei tehnologii, informațiile sunt structurate și traduse în termeni și coduri precise, ceea ce face ca analiza clinică să fie cât mai precisă posibil. Aceasta ajută statisticianul clinician să obțină informații mai clare și mai utile despre pacienți și să înțeleagă mai bine problemele lor medicale.

Participanții la discuție au vorbit din propria experiență și au spus că în lumea medicală, cantități enorme de informații sunt adunate zilnic de la publicațiile specializate, pacienți și medici. Cu ajutorul tehnologiei de procesare a limbajului natural și a modelelor avansate de limbaj, aceste date pot fi extrase și analizate pentru a dezvălui problemele curente ale pacienților și întrebările care le rămân fără răspuns. AI-ul poate identifica rapid lacunele din cunoștințele medicale și poate oferi perspective și strategii pentru a ajuta la îmbunătățirea procesului de îngrijire medicală. Inovațiile tehnologice joacă un rol important în viitorul medicinei, ajutând la abordarea problemei într-un mod holistic.

În concluzie, progresele științifice din biologie sunt accelerate de evoluțiile în tehnologia computerelor, cu un rol din ce în ce mai important al inteligenței artificiale în îngrijirea sănătății. Digitalizarea conduce la o nouă formă de inovație și are potențialul de a îmbunătăți eficiența și de a schimba modul în care se desfășoară îngrijirea medicală. Aceasta va aduce beneficii atât pacienților, cât și medicilor și sistemului de sănătate în general. Abordarea inovatoare începe cu cercetarea și dezvoltarea de noi medicamente, utilizând date și tehnologii digitale pentru a oferi o îngrijire mai bună, mai rapidă și mai accesibilă. Această colaborare între liderii din industrie deschide calea către un viitor mai bun în sănătate.