Những năm gần đây, trí tuệ nhân tạo phát triển mạnh mẽ và len lỏi vào khắp ngõ ngách các ngành công nghiệp. Công nghiệp dược phẩm cũng không phải một ngoại lệ. Với những lợi thế tiết kiệm thời gian, nguồn lực, AI trong ngành dược đang và sẽ dần trở thành yếu tố quan trọng then chốt.
Hình minh họa – ứng dụng AI trong ngành dược1. AI trong Nghiên cứu và phát triển thuốc
1.1. Lợi ích mà trí tuệ nhân tạo mang lại cho quá trình R&D
Việc phát triển một thuốc mới có thể mất đến 5 năm mới tiến đến thử nghiệm. Tại Hội nghị Huawei Connect 2022 tại Bangkok, ông Ken Hu, chủ tịch Huawei cho biết để một sản phẩm thuốc hoàn thiện và tung ra thị trường cần trung bình 10 năm nghiên cứu và 1 tỷ USD đầu tư R&D và hoàn thiện. Có thể thấy, để một thuốc mới được công nhận cần rất nhiều thời gian, công sức và tiền bạc.
Nhưng với sự hỗ trợ của AI, các nguồn lực cần đầu tư cho nghiên cứu, phát triển thuốc mới giảm đi đáng kể. Cụ thể, với sự hỗ trợ của AI, tùy thuộc mô hình mà thời gian R&D được rút gọn và chỉ cần tính bằng tháng. Tại Huawei, mô hình phân tử Pangu có thể tìm kiếm kháng khuẩn phổ thông trong 1 tháng và giảm đến 70% kinh phí R&D.
Hiện nay, các mô hình bệnh tật ngày càng phức tạp. Bên cạnh dự phòng, việc có những phương pháp, thuốc mới ra đời là một trong những yếu tố quan trọng trong kiểm soát sức khỏe cộng đồng. Vì vậy, sự rút ngắn thời gian cũng như chi phí nghiên cứu thuốc mới có ý nghĩa to lớn với ngành sức khỏe.
1.2. Một số nghiên cứu thuốc mới ứng dụng AI
Theo báo cáo của Global Data, từ năm 2015 đến năm 2020, gần 100 hợp tác giữa các nhà cung cấp công nghệ AI và các công ty dược phẩm lớn. Với sự phát triển của AI trong ngành dược, con số này sẽ ngày càng tăng lên.
BenevolentAI, một công ty startup công nghệ của Anh, trong thời gian Covid-19 bùng phát đã xác định baricitinib có hiệu quả trong điều trị Covid-19 chỉ trong một vài ngày. Sau đó, loại thuốc này đã được phê duyệt điều trị Covid-19 tại Mỹ, Nhật Bản. Công nghệ của công ty này xác định loại thuốc có tiềm năng nhất qua tổng hợp dữ liệu từ nghiên cứu lâm sàng, báo cáo khoa học và cơ sở dữ liệu của các loại bệnh, gen,…Sau khi xác định protein đích, AI sẽ tìm kiếm thuốc có thể tác động lên chúng.
Ngoài ra, Benevolent AI cũng có những nghiên cứu về thuốc mới riêng. Trong đó, họ tập trung vào thuốc điều trị hơn 10 loại bệnh gồm viêm da cơ địa, hội chứng xơ cứng teo cứng một bên,… Hiện nay Benevolent AI là một trong những công ty hàng đầu trong ứng dụng AI nghiên cứu và phát triển thuốc mới. Công ty này cũng hợp tác với nhiều công ty lớn như AstraZeneca trong phát triển thuốc bệnh thận mạn.
Excientia và Evotec là hai công ty dược sinh phẩm đã hợp tác nghiên cứu thuốc điều trị ung thư. Theo Evotec, thuốc đối kháng thụ thể A2a đã được thử nghiệm lâm sàng trên người từ tháng 4/2021. Nhờ sự trợ giúp của AI quá trình nghiên cứu được rút gọn chỉ còn 8 tháng.
Với Huawei, họ sử dụng 1,7 tỷ phân tử sống của thuốc và dự đoán được đặc tính hóa lý của các hợp chất và đánh giá theo thang điểm dựa trên tính chất của mỗi loại thuốc. Sức mạnh công nghệ giúp Huawei cải thiện hơn 10 lần hiệu quả sàng lọc thuốc.
Một số công ty startup AI khác của Nhật Bản cũng góp phần vào sự thành công của những công ty hàng đầu thế giới trong lĩnh vực y dược. Hacarus, một công ty AI có trụ sở tại Kyoto, và Đại học Tokyo đã tham gia một dự án nghiên cứu thuốc điều trị bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson. Cả hai căn bệnh trên đều gây ra bởi sự tích tụ của một số loại protein trong não. Sử dụng AI để phát triển thuốc cho những loại bệnh này vẫn còn khá hiếm gặp trên thế giới.
Như vậy, có thể thấy, AI đã dần dần được ứng dụng và có một vai trò quan trọng trong nghiên cứu phát triển thuốc mới. Dù vậy, AI trong ngành dược không thay thế hoàn toàn con người trong tất cả các giai đoạn. Nhiệm vụ của chúng là tìm ra loại thuốc tiềm năng nhất và thu gọn công thức từ một lượng lớn dữ liệu của các nghiên cứu khoa học và thực nghiệm. Con người sẽ theo định hướng đó để nghiên cứu và phát triển thuốc.
2. AI trong thực hành Dược lâm sàng
Với sức mạnh tổng hợp và xử lý thông tin, AI có thể hỗ trợ rất nhiều trong việc tinh gọn quy trình, tiết kiệm thời gian trong quá trình thực hành lâm sàng.
Hình minh họa – Ứng dụng AI trong thực hành lâm sàng2.1. AI hỗ trợ nhận dạng bệnh tật và thuốc
Nhờ sự phát triển của AI, các bác sĩ giờ đây có những công cụ chính xác cần thiết để phát hiện sớm bệnh tật. Tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng của nhiều bệnh, công nghệ mới này đã làm tăng đáng kể cơ hội sống sót và phục hồi của bệnh nhân so với việc phát hiện bệnh ở trạng thái nghiêm trọng trước đó. Ngoài ra, trí tuệ nhân tạo hiện có thể dự đoán những nguy cơ sức khỏe trong tương lai cho bệnh nhân.
IBM Watson đã trở thành công ty đi đầu trong các quyết định điều trị được cá nhân hóa, phân tích dữ liệu lịch sử bệnh nhân và dữ liệu y tế cá nhân để đưa ra câu trả lời chính xác về phương pháp điều trị. Chỉ trong vài phút, siêu máy tính có thể phân tích bất kỳ vấn đề y tế nào, đặc biệt là ung thư và đưa ra câu trả lời để bắt đầu điều trị ngay lập tức…
2.2. AI trong hỗ trợ điều trị các bệnh hiếm gặp
Trí tuệ nhân tạo trong ngành dược phẩm cũng có thể được sử dụng để giải quyết các nhiệm vụ khó khăn và tốn thời gian của bác sĩ, chẳng hạn như các bệnh như Parkinson và Alzheimer. Đây là bước đột phá hoàn toàn đối với ngành dược khi hiện nay chưa có phác đồ điều trị cho 95% các bệnh hiếm gặp. Tuy nhiên, công nghệ AI có thể giảm con số này nhanh nhất có thể bằng cách sử dụng nghiên cứu và phân tích sâu rộng để tìm ra phương pháp điều trị phù hợp cho từng trường hợp, hỗ trợ bác sĩ và giảm thời gian họ cần nghiên cứu kế hoạch điều trị cho những trường hợp hiếm gặp này. Tỷ lệ mắc các bệnh hiếm gặp đã tăng lên nhiều đến mức ngành chăm sóc sức khỏe đang chú trọng phát triển các phương pháp chữa trị cho những căn bệnh thông thường hơn là những căn bệnh hiếm gặp.
2.3. AI trong tư vấn sử dụng thuốc
Bằng cách sử dụng phần mềm cộng tác và huấn luyện ảo, một hình thức “huấn luyện thông minh” đã được phát triển. Huấn luyện thông minh giúp giao tiếp rõ ràng với bệnh nhân mà không cần bác sĩ can thiệp.
Từ đây, mọi phương pháp điều trị đều có thể được kiểm soát để đảm bảo bệnh nhân đạt kết quả tốt nhất, không bỏ lỡ liều thuốc và có thể hồi phục trong thời gian hợp lý.
Ngoài hai lĩnh vực trên, trí tuệ nhân tạo còn được tận dụng và triển khai trên nhiều hoạt động khác của ngành Dược như kinh doanh, kiểm nghiệm thuốc. Với những lợi ích mà AI trong ngành dược mang lại, có lẽ trong tương lai, nhiều mô hình tinh gọn và hiệu suất sẽ được ra đời. Do đó, không chỉ với ngành Dược mà những ngành khác cũng vậy. Điều này trở thành yếu tố cốt yếu cho sự phát triển của ngành.
GMP EU – INTECH cung cấp dịch vụ tư vấn, thiết kế toàn diện cho nhà máy sản xuất. Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong ngành cùng sự tận tâm của mình, chúng tôi luôn sẵn sàng hợp tác với quý doanh nghiệp. GMP EU hận hạnh trở thành người bạn đồng hành cùng phát triển của bạn!
Tham khảo: Tạp chí điện tử