Una nueva investigación publicada a principios de este mes por la Universidad Estatal de Ohio (OSU) muestra que los científicos han logrado el éxito utilizando un método de aprendizaje automático para determinar si ciertos medicamentos pueden reutilizarse o no para nuevos usos. Este proceso desarrollado por investigadores es un avance importante, dado que puede identificar más rápidamente candidatos a fármacos que pueden reutilizarse para tratar una serie de enfermedades, según el informe publicado en Naturaleza Máquina Inteligencia el 4 de enero
«Este trabajo muestra cómo se puede usar la inteligencia artificial (IA) para ‘probar’ un fármaco en un paciente y acelerar la generación de hipótesis y, potencialmente, acelerar un ensayo clínico», dijo el autor principal del estudio. Ping Zhang, PhD, profesor asistente de informática e ingeniería e informática biomédica de la OSU, en un comunicado de prensa. “Pero nunca reemplazaremos al médico; las decisiones sobre medicamentos siempre las tomarán los médicos”.
La reutilización de medicamentos, por supuesto, no es nueva. ¿Un ejemplo? Las inyecciones de Botox, que primero se aprobaron para tratar los ojos cruzados, se usaron como tratamiento para la migraña y como cosmética para reducir la apariencia de las arrugas. El estudio de la OSU se centró en la reutilización de medicamentos que previenen la insuficiencia cardíaca y los accidentes cerebrovasculares en pacientes con enfermedad de las arterias coronarias, pero demostró que el marco podría aplicarse a la mayoría de las enfermedades.
La reutilización de medicamentos también puede reducir el riesgo asociado con las pruebas de seguridad de nuevos medicamentos, según el comunicado de prensa.
Lo que esto significa para ti
En el futuro, con la ayuda de la IA, la reutilización de medicamentos puede ser un proceso más rápido y simplificado. La aprobación de medicamentos como remdesivir para el COVID-19 podría ser un proceso más rápido.
¿Cómo se identifican los medicamentos para su reutilización?
Antes de sumergirse en los beneficios de la reutilización de medicamentos, Zhang y sus co-investigadores en el estudio de OSU afirmaron que el «estándar de oro» en las pruebas de medicamentos sigue siendo los ensayos clínicos aleatorios para determinar la eficacia de un medicamento contra una enfermedad.
“[But] el aprendizaje automático puede explicar cientos, o miles, de diferencias humanas dentro de una gran población que podrían influir en cómo funciona la medicina en el cuerpo”, señala el comunicado de prensa. “Estos factores, o factores de confusión, que van desde la edad, el sexo y la raza hasta la gravedad de la enfermedad y la presencia de otras enfermedades, funcionan como parámetros en el algoritmo informático de aprendizaje profundo en el que se basa el marco”.
El procedimiento para identificar medicamentos para su reutilización implica que un laboratorio primero desarrolle un «ensayo», un proceso que le permitirá monitorear la efectividad del compuesto, Pek Lum, PhD, cofundador y CEO de Auransa, una compañía farmacéutica impulsada por IA, le dice a MEDSALUD.
«Una biblioteca de compuestos ya lanzados (podría ser de decenas de miles) que se pueden reutilizar se examinará (probará) para determinar su eficacia mediante el ensayo», explica Lum. “Una vez que se identifica un medicamento reutilizado a través de una pantalla, se probará más en el laboratorio para determinar su eficacia en el uso propuesto. En algunos casos, si el compuesto ya ha sido probado previamente en ensayos clínicos con un perfil de seguridad aceptable para una indicación similar o en el caso de emergencias como la pandemia, podría pasar directamente a ensayos clínicos sin necesidad de mostrar animales preclínicos. seguridad otra vez.”
Si bien los medicamentos reutilizados aún deberán pasar por ensayos clínicos para demostrar la efectividad en el nuevo uso, Lum dice que la reutilización de medicamentos es una forma muy útil de comenzar un programa de medicamentos «ya que puede acortar muchos pasos que son necesarios o al menos , uno debería poder aprender sobre el medicamento reutilizado a través de datos generados previamente».
Reutilización para COVID-19
Si se pregunta si la reutilización de medicamentos puede usarse o no para acelerar el proceso de prevención y tratamiento de la COVID-19, la respuesta es sí, y ya lo ha hecho.
“El esfuerzo por identificar medicamentos ya lanzados que puedan reutilizarse para el COVID-19 comenzó al principio de la pandemia”, dice Lum. “Los laboratorios comenzaron a probar medicamentos antivirales ya conocidos contra COVID-19 [using the screening process] mencionado anteriormente. Por ejemplo, remdesivir se probó y demostró ser eficaz en ensayos relevantes de COVID-19 y los ensayos para probarlo se pusieron en marcha muy rápidamente”.
Stephen TC Wong, PhD, profesor de ciencias de la computación, medicina de sistemas y bioingeniería en oncología en el Instituto de Investigación Metodista de Houston, está de acuerdo y agrega que Remdesivir es un medicamento que fue diseñado originalmente para combatir el ébola.
«Este ejemplo no implica un análisis sofisticado de IA debido a la emergencia de las situaciones de COVID-19 que requirieron acciones rápidas e inmediatas, pero aún sigue los cuatro pasos en el reposicionamiento de medicamentos», dice Wong a MEDSALUD.
¿Cómo ayuda la IA?
Wong señala que la IA cubre espacios de búsqueda de candidatos a fármacos mucho más grandes que los investigadores o médicos individuales.
“A nivel macro, la IA puede ayudar a identificar el momento y la dosis correctos para administrar un medicamento reutilizado de manera eficiente”, dice. «Por ejemplo, a través de la extracción de registros médicos electrónicos, la IA puede identificar la ‘firma’ de los malos resultados a lo largo de la línea de tiempo de la hospitalización y guiar la distribución de recursos (por ejemplo, ventiladores) y el momento de aplicar diferentes terapias».
A nivel micro, «la IA puede ayudar a comprender las biomoléculas involucradas en la causa y el tratamiento de la enfermedad, generando una mejor combinación entre los medicamentos reposicionados y las proteínas diana, e identificando posibles efectos secundarios adversos», dice Wong.
En general, la esencia de la IA, dice Wong, es que puede barrer un espacio de búsqueda de candidatos a fármacos más allá de la capacidad humana, así como «analizar y cuantificar» datos que pueden conducir a una mejor toma de decisiones y reposicionamiento de fármacos para mejorar la salud humana.