कैसे आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस लाइफ साइंसेज को तेज कर रहा है

फार्मास्युटिकल और बायोटेक उद्योग क्षेत्रों में एआई

स्रोत: शटरस्टॉक

दवा विकास जीवन चक्र लंबे जोखिम से भरा हुआ है और औसत से 10 से 15 साल का औसत लेता है, अंत में अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन (एफडीए) [1] द्वारा अनुमोदन प्राप्त करने वाले नैदानिक ​​परीक्षणों में केवल 12 प्रतिशत दवाएं होती हैं। इसे परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए, 2017 में सभी वैश्विक शोध और विकास व्यय का 22.7 प्रतिशत स्वास्थ्य देखभाल उद्योग में था, कंप्यूटिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में केवल 23.1 प्रतिशत खर्च किया गया, फिर भी उत्पाद जीवन चक्र और लागत बहुत अधिक है [2]। उदाहरण के लिए, मूल आईफोन ने अवधारणा से लॉन्च करने के लिए साढ़े सालों का समय लिया, और अनुसंधान और विकास में अनुमानित $ 150 मिलियन [3]। इसके विपरीत, मई 2016 में द टुफ्स सेंटर फॉर द स्टडी ऑफ ड्रग डेवलपमेंट (सीएसडीडी) [4] द्वारा जारी आंकड़ों के मुताबिक, नई दवा और जैविक विज्ञान की औसत लागत 2.87 बिलियन डॉलर है जब अनुमोदन अनुसंधान और विकास लागत में फैक्टरिंग। फार्मास्यूटिकल कंपनियों के लिए जिन्होंने चार से अधिक दवाएं लॉन्च की हैं, फोर्ब्स [5] के उद्योग विशेषज्ञ मैथ्यू हर्पर द्वारा विश्लेषण के अनुसार औसत लागत 5.3 अरब डॉलर के करीब है। कृत्रिम बुद्धि नई कंपनियों के लिए शोध और विकास में खर्च करने वाली समय को बहुत कम कर सकती है।

लाइफ साइंसेज में वेंचर कैपिटल और प्राइवेट इक्विटी ए स्टार्टअप

कई आगे सोचने वाली उद्यम पूंजी कंपनियों और निवेशकों ने जीवन विज्ञान में एआई स्टार्टअप पर शुरुआती दांव लगाए हैं। फार्मा और बायोटेक में बढ़ती एआई में से कई दवा खोज चरण में हैं। एआई वास्तविक दवाओं की बचत के लिए नई दवाओं को खोजने में लगने वाले समय को काफी कम कर सकता है। एआई का प्रयोग कई तरीकों से दवा की खोज और विकास में किया जाता है:

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• कार्बनिक संश्लेषण और डिजाइन
• सिंथेटिक जटिलता स्कोरिंग
• अणु डिजाइन का स्वचालन
• कार्बनिक प्रतिक्रिया परिणामों की भविष्यवाणी
• कंप्यूटर-सहायता संश्लेषण
• आणविक समानता के आधार पर कंप्यूटर-समर्थित रेट्रोसिंथेसिस
• परीक्षण में दवा प्रदर्शन की भविष्यवाणी करें
• ऑफ-लेबल उपयोग की खोज करें
• नैदानिक ​​परीक्षण से पहले विषाक्तता की भविष्यवाणी करें
• व्यक्तिगत दवा

उदाहरण के लिए, स्टार्टअप परमाणु रूप से प्रोटीन को छोटे अणुओं के बाध्यकारी की भविष्यवाणी करने के लिए पेटेंट संरचना संरचना आधारित संक्रामक तंत्रिका नेटवर्क तैनात करता है, जिससे दवा खोज प्रक्रिया में तेजी आती है। इसका एटमनेट समाधान रोजाना 10 से 20 बिलियन रासायनिक यौगिकों के विश्लेषण को सक्षम बनाता है, जो खोज और अनुकूलन प्रक्रिया के लिए समय को हफ्तों तक कम करता है। एटमवाइज को क्रॉन्बबेस के अनुसार वाई कॉम्बिनेटर, ओएस फंड, खोसला वेंचर्स, टेनेंट होल्डिंग्स, बायडू वेंचर्स, डॉल्बी फैमिली वेंचर्स और अन्य निवेशकों द्वारा वित्त पोषित किया जाता है।

पालो अल्टो-आधारित एआई बायोफर्मास्यूटिकल दो एक्सएआर, ओएस फंड, एंड्रेसेन होरोविट्ज़ बायो फंड, सीएलआई वेंचर्स, स्टैनफोर्ड-स्टार्टएक्स फंड और सॉफ्टबैंक वेंचर्स द्वारा समर्थित, भविष्यवाणी तकनीक के साथ विवो परीक्षण में पहचान करने के लिए एआई संचालित दवा खोज प्लेटफॉर्म प्रदान करता है।

एआई स्टार्टअप इन्सिलिको मेडिसिन, 2014 में एलेक्स झवेरोनकोव द्वारा स्थापित, (पैविलियन कैपिटल, वूएक्सी एपटेक, पीटर डायमंडिस ‘बोल्ड कैपिटल और अन्य द्वारा समर्थित), नए अणु दवा की खोज, बायोमाकर विकास, और उम्र बढ़ने के शोध के लिए जेनरेटिव एडवर्सेरियल नेटवर्क्स (जीएएनएस) का उपयोग करता है [6]।

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लंदन स्थित बेनेवॉलेंटएआई का उद्देश्य पूरे अनुसंधान एवं विकास प्रक्रिया में एआई को तैनात करना है, न सिर्फ दवा खोज चरण। अप्रैल 2018 तक, एआई स्टार्टअप को पारिवारिक कार्यालयों, वुडफोर्ड निवेश प्रबंधन और अन्य निवेशकों से $ 200 मिलियन का समर्थन मिला है [7]। इसमें चरण 2 बी नैदानिक ​​परीक्षणों में पार्किंसंस की दवा है, और पांच साल में परीक्षणों के लिए एक एएलएस दवा की योजना बनाई गई है [8]।

ग्लोबल फार्मास्युटिकल दिग्गजों द्वारा एआई निवेश

फियरसेफार्मा के मुताबिक 2017 राजस्व में शीर्ष 15 फार्मा कंपनियां हैं जो जॉनसन एंड जॉन्सन (76 अरब डॉलर), रोचे ($ 54 बिलियन), फाइजर (53 अरब डॉलर), नोवार्टिस ($ 50 बिलियन), सैनोफी (41 अरब डॉलर), मर्क एंड कंपनी ( $ 40 बिलियन), ग्लैक्सोस्मिथक्लाइन ($ 39 बिलियन), बेयर ($ 2 9 बिलियन), एबीवी ($ 28 बिलियन), गिलाद साइंसेज ($ 26 बिलियन), एली लिली ($ 23 बिलियन), अमेज़न ($ 23 बिलियन), एस्ट्राजेनेका ($ 23 बिलियन), तेवा ( $ 22 बिलियन), और ब्रिस्टल-मेयर्स स्क्विब ($ 21 बिलियन) [9]। यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं कि इस सूची में शीर्ष तीन कंपनियां कृत्रिम बुद्धि को कैसे शामिल कर रही हैं:

जॉनसन एंड जॉनसन

जॉनसन एंड जॉन्सन इनोवेशन के जीवन विज्ञान में एक इनक्यूबेटर है जिसे जैब्स कहा जाता है। एआई प्रौद्योगिकी के साथ इसके निवासी स्टार्टअप में एनालिटिक्स 4 लाइफ [10], विंटरलाइट लैब्स [11], ए 2 ए फार्मास्यूटिकल्स, एन्विसोजेनिक्स, फिट, मानव माइक्रोबायोलॉजी इंस्टीट्यूट, और स्वेव हेल्थ [12] शामिल हैं।

रॉश

प्रेसिजन दवा कंपनी जीएनएस हेल्थकेयर ने रोश सहायक कंपनी जेनटेक के साथ नई ऑन्कोलॉजी दवाओं और रोगी प्रतिक्रिया चिन्हकों को खोजने और मान्य करने के लिए एक सहयोग की घोषणा की [13]।

फाइजर

इम्यूनो-ऑन्कोलॉजिकल रिसर्च एंड डेवलपमेंट [14] में सहायता के लिए फाइजर ड्रग डिस्कवरी के लिए आईबीएम वाटसन हेल्थ के साथ सहयोग कर रहा है। ड्रग डिस्कवरी के लिए आईबीएम वाटसन हेल्थ एक एआई समाधान है जिसमें चार मिलियन पेटेंट, 25 मिलियन मेडलाइन सार तत्वों और लाखों पूर्ण-पाठ मेडिकल जर्नल लेखों से डेटा शामिल है जो नियमित रूप से अपडेट होते हैं।

फाइजर और एक्सटेलपी (Google, सेक्वॉया चीन और टेनेंट द्वारा समर्थित) दवा खोज और विकास के लिए आण्विक यौगिकों के फार्मास्युटिकल गुणों की भविष्यवाणी करने के लिए क्वांटम यांत्रिकी और एआई मशीन-आधारित शिक्षा को गठबंधन करने के लिए सहयोग में हैं। [15]

शीर्ष शैक्षिक संस्थानों में एआई दवा खोज समाधान में हालिया घटनाएं हुई हैं। एक स्टैनफोर्ड शोध दल ने “एक-शॉट लर्निंग” के साथ दवा की खोज के लिए एक विधि विकसित की जो नई दवाओं की पहचान करने के लिए आवश्यक डेटा की मात्रा को बहुत कम करता है [ओ]। मई 2018 में, एमआईटी के शोधकर्ताओं ने मशीन लर्निंग फॉर फार्मास्युटिकल डिस्कवरी और सिन्थेसिस कंसोर्टियम का गठन उद्योग भागीदारों के साथ किया जिसमें फाइजर, लिली, बेयर, बीएएसएफ, अमेजन, वूएक्सी, सनोवियन और नोवार्टिस शामिल हैं [16]।

कृत्रिम बुद्धि द्वारा व्यवधान के लिए दवा और बायोटेक उद्योग परिपक्व हैं। अमेरिकी बायोफर्मास्यूटिकल कंपनियां सालाना शोध और विकास में $ 75 बिलियन खर्च करती हैं [17]। स्टार्टअप और कॉर्पोरेट बीमियोथ एक जैसे कृत्रिम बुद्धि प्रौद्योगिकी समाधान में निवेश कर रहे हैं ताकि दवा विकास के समय को कम किया जा सके, प्रतिस्पर्धा पर लाभ प्राप्त हो सके और भविष्य में व्यवहार्य रहे।

संदर्भ

1. पीएचआरएमए। “2017 बायोफर्मास्यूटिकल इंडस्ट्री प्रोफाइल।” 4 जुलाई, 2018 को एक्सेस किया गया। Http://phrma-docs.phrma.org/industryprofile/pdfs/2017IndustryProfile_Brochure.pdf।

2. स्टेटिस्टा। “उद्योग द्वारा 2017 में वैश्विक शोध और विकास खर्च का प्रतिशत।” 4 जुलाई, 2018 को एक्सेस किया गया। Https://www.statista.com/statistics/270233/percentage-of-global-rundd-spending-by-industry/

3. नीटो-रोड्रिगेज, एंटोनियो। “क्या आईफोन इतिहास में सबसे अच्छी परियोजना है?” सीआईओ । 3 नवंबर, 2017।

4. दीमासी, जोसेफ ए।, ग्रेबोव्स्की, हेनरी जी।, हैंनसेन, रोनाल्ड डब्ल्यू। “दवा उद्योग में अभिनव: आर एंड डी लागत के नए अनुमान।” स्वास्थ्य अर्थशास्त्र के जर्नल । मई 2016

5. हर्पर, मैथ्यू। “फार्मास्युटिकल इनोवेशन लागत कितनी है? 100 कंपनियों पर एक नजर। ” फोर्ब्स । 11 अगस्त, 2013।

6. हेल, कॉनोर। “फाइजर ने एआई दवा मॉडलिंग के लिए XtalPi के साथ नए सहयोग की शुरुआत की।” FierceBiotech । 9 मई, 2018।

7. लुंडेन, इंग्रिड। “बेनेवॉलेंटाई, जो दवाओं और ऊर्जा समाधानों को विकसित करने के लिए एआई का उपयोग करती है, $ 2 एम $ 2 बिलियन डॉलर पर मूल्यांकन करती है।” टेकक्रंच । 18 अप्रैल, 2018।

8. इबिड ।

9. Sagonowsky, एरिक। “2017 राजस्व द्वारा शीर्ष 15 फार्मा कंपनियों।” FierceParma । 15 मई, 2018।

10. जॉनसन एंड जॉनसन (2017, 11 मई)। जॉनसन एंड जॉन्सन इनोवेशन ने अब JLABS @ टोरंटो [प्रेस विज्ञप्ति] में 40+ निवासी कंपनियों की घोषणा की । Https://jlabs.jnjinnovation.com/news/johnson-johnson-innovation-announces-40-resident-companies-now-jlabs-toronto से पुनर्प्राप्त

11. जॉनसन एंड जॉनसन (2018, 5 जनवरी)। जॉन्सन एंड जॉन्सन इनोवेशन चैंपियंस लीडिंग एज साइंस 15 मशहूर सहयोगियों के साथ मरीजों के जीवन को प्रभावित करने के लिए संभावित [प्रेस विज्ञप्ति]। Https://www.jnj.com/media-center/press-releases/johnson-johnson-innovation-champions-leading-edge-cience-with-15- new-collaborations-with-potential-to-impact- से पुनर्प्राप्त रोगियों-जीवन

12. जॉनसन एंड जॉनसन (2018, 21 जून)। जॉनसन और जॉनसन इनोवेशन ने न्यूयॉर्क राज्य और न्यूयॉर्क जेनोम सेंटर [प्रेस विज्ञप्ति] के साथ सहयोग में जेएलबीएस @ एनवाईसी खोल दिया । https://jlabs.jnjinnovation.com/news/johnson-johnson-innovation-new-york-state-and-new-york-genome-center-collaborate-launch

13. जीएनएस हेल्थकेयर (2017, 1 9 जून)। जीएनएस हेल्थकेयर ने आरईएफएसटीएम कॉज़ल मशीन लर्निंग और सिमुलेशन एआई प्लेटफॉर्म [प्रेस रिलीज] के साथ पावर कैंसर ड्रग डेवलपमेंट में सहयोग की घोषणा की । Http://www.gnshealthcare.com/news/gns-healthcare-announces-colaboration-to-power-cancer-drug-development/ से पुनर्प्राप्त

14. फाइजर (2016, 1 दिसंबर)। ड्रग डिस्कवरी [प्रेस विज्ञप्ति] के लिए वाटसन के साथ इम्यूनो-ऑन्कोलॉजी रिसर्च को तेज करने के लिए आईबीएम और फाइजर ।

15. अल्ता-ट्रान, हान। रामसुंदर, भारथ, पप्पू, अनेश एस, पांडे, विजय। “वन-शॉट लर्निंग के साथ कम डेटा ड्रग डिस्कवरी।” अमेरिकन केमिकल सोसाइटी। 3 अप्रैल, 2017।

16. कोपरनिक, स्टीफनी। “दवा उद्योग में चुनौतियों के लिए मशीन सीखने को लागू करना।” एमआईटी समाचार । 17 मई, 2018।

17. पीआरआरएमए। “2017 बायोफर्मास्यूटिकल इंडस्ट्री प्रोफाइल।” 4 जुलाई, 2018 को एक्सेस किया गया। Http://phrma-docs.phrma.org/industryprofile/pdfs/2017IndustryProfile_Brochure.pdf।