Искусственный интеллект (ИИ) станет незаменим при ранней диагностике заболеваний и разработке персональных лекарств и протоколов лечения, причем ИИ-ассистент будет в распоряжении каждого врача. Директор Центра индустрии здоровья Сбербанка Сергей Жданов уверен, что все это — вопрос недалекого будущего. О том, как в фармацевтике и здравоохранении уже внедряются ИИ-технологии и какие барьеры пока остаются, он рассказал «Новостям GxP».
— Какую роль искусственный интеллект уже сегодня играет в разработке лекарств?
— Роль искусственного интеллекта в разработке лекарств растет по мере развития технологии. В перспективе это позволит создавать новые препараты быстрее и дешевле, повысится и эффективность лекарств.
Сильная сторона искусственного интеллекта — это способность анализировать колоссальные объемы биомедицинских данных. Так гораздо проще выявлять новые мишени для лекарственных препаратов. Другой аспект — создание новых химических и биологических соединений, которые будут работать как лекарства. Уже существующие лекарственные средства также можно улучшать. Алгоритмы машинного обучения могут предсказывать, какие молекулы будут эффективнее всего взаимодействовать с выбранными мишенями. А виртуальные модели и симуляции процессов помогут эти гипотезы оперативно проверить.
200 млн. белков открыл ИИ в 2022 году. До этого всей мировой науке их было известно только 190 тыс.
Таким образом, ИИ-решения позволяют быстрее переходить от поиска потенциальных мишеней к клиническим испытаниям, что сокращает срок разработки новых препаратов. Наконец, искусственный интеллект незаменим в анализе данных клинических испытаний: он видит закономерности, которые человек может упустить.
Десятки лекарств, разработанных по миру, уже сейчас проходят испытания с помощью ИИ. За всю историю до 2022 года наука определила формы около 190 тыс. белков. В том году AlphaFold 2 от DeepMind открыл более 200 млн, которые были предоставлены исследователям для разработки новых методов лечения. Эти цифры потрясают.
— Совместно с «Р-Фарм» Сбер разработал ИИ-решение для ускорения разработки лекарственных препаратов. Над лекарствами от каких болезней вы работаете?
— Действительно, такое решение есть — и оно способно сократить срок вывода на рынок новых лекарств в 3 раза. У нас есть проекты нескольких препаратов на основе как малых молекул, так и биологических соединений (антител, пептидов, мини-протеинов), которые могут воздействовать на особо значимые заболевания. Мы только стартовали, и о результатах еще рано говорить.
— Планируете ли вы сотрудничать с другими фармацевтическими компаниями? В каких направлениях?
— Да, мы открыты к сотрудничеству как в части RnD, так и в части финансирования. Сейчас обсуждаем совместные проекты с несколькими фармкомпаниями. Детали пока разглашать не можем.
— С какими сложностями сталкиваются фармацевтические компании, внедряя искусственный интеллект?
— Внедрение ИИ-технологий в процесс разработки и производства лекарств — затратная вещь. Да, она окупается сторицей, но это не отменяет крупных начальных вложений.
Вызовов на первом этапе немало. Во-первых, создание и внедрение ИИ-решений требует соответствующих вычислительных мощностей и развитой IT-инфраструктуры. А пытаться обучать ИИ-модели на малых выборках бессмысленно — они не будут нормально работать.
десятки лекарств, разработанных по миру, уже сейчас ПРОХОДЯТ ИСПЫТАНИЯ с помощью ИИ
Второй вызов — поиск людей, которые будут все это отстраивать. Кросс-компетентных специалистов, которые владели бы ИИ-инструментами и одновременно обладали глубокими познаниями в химии и биологии, сегодня катастрофически мало — и в России, и в мире в целом. Нужны образовательные программы для под готовки таких кадров, а их пока нет.
Наконец, нельзя забывать и о регуляторных, этических и правовых аспектах применения искусственного интеллекта, особенно учитывая чувствительность сферы здравоохранения, где речь идет о человеческих жизнях. Это непроторенная дорога, здесь еще нет «ПДД» и никто не знает, что встретится за ближайшим поворотом. Так что перспективы огромные, но и сложностей достаточно.
— Вы уже упомянули, что искусственный интеллект ускоряет и удешевляет разработку. Можно ли надеяться, что лекарства подешевеют и станут доступны более широкой аудитории?
— Сегодня разработка лекарств в среднем занимает 10-15 лет и состоит из множества стадий. Некоторые из них, связанные с регуляторикой и другими неизменяемыми процессами, ускорить нельзя. Но многие — можно и нужно. Искусственный интеллект может кардинально ускорить такие этапы, как идентификация мишеней, дизайн молекул и анализ данных. Кроме того, новые технологии снижают риск неудачи и оптимизируют производственные процессы, что так же уменьшает стоимость разработки. И, учитывая, что в стоимости лекарства весомую часть составляют расходы фармкомпании на его разработку, можно предположить, что это еще и шанс снизить цены. Но, конечно, при условии, что в одной и той же нише будут конкурировать несколько лекарств.
— Какие еще ИИ-проекты в области здравоохранения реализует Сбер?
— Их немало, но я сконцентрируюсь на тех, что уже вышли из лабораторий и используются в промышленных масштабах. Начну с помощника врача «Топ-3» — эта система внедрена во всех взрослых поликлиниках Москвы и ряда других регионов страны. На основе симптомов пациента она предлагает три наиболее вероятных предварительных диагноза, а конечное слово остается за врачом.
новые технологии снижают РИСК НЕУДАЧИ и оптимизируют производственные процессы
Также в России все шире используются модели компьютерного зрения, которые анализируют МРТ, КТ, рентген, маммографию, ЭКГ и интерпретируют «увиденное» не хуже, а порой даже лучше специалистов. Так мы исключаем человеческий фактор, снижаем нагрузку на медицинский персонал и ускоряем диагностику. Эти технологии, в частности, оказали неоценимую помощь во время пандемии ковида, когда алгоритм оперативно выявлял патологии в легких, включая локацию и объем поражения.
Множество ИИ-проектов сейчас реализуются и дорабатываются на базе нашего Центра искусственного интеллекта при Национальном медицинском исследовательском центре имени В. А. Алмазова, который работает уже год. Это такие решения, как умная палата для пациентов, сервис автоматического заполнения медицинских документов голосом Voice2Med и другие.
Наконец, мы развиваем нашу большую языковую модель GigaChat. В начале года она успешно выдержала экзамен по специальности «лечебное дело», который сдают выпускники шестого курса медицинского вуза. И сейчас вместе с Санкт-Петербургским медицинским университетом имени И. П. Павлова мы углубляем экспертные знания модели в конкретных областях, чтобы создать на ее основе мультимодального медицинского диагностического ассистента.
— Как ИИ-решения изменят фармацевтику в ближайшие пять-десять лет?
— ИИ-решения серьезно трансформируют и фармацевтическую отрасль, и здравоохранение в целом, как это происходит и во многих других сферах. Эффективность, точность и персонализация — развитие этих параметров я вижу как результат использования систем искусственного интеллекта. Пандемия ковида показала, насколько критична скорость разработки вакцин против новых вирусов, и здесь искусственный интеллект имеет большой потенциал. Ранняя диагностика заболеваний, более эффективное управление здравоохранением способны спасать миллионы жизней по всему миру.
И базовые ИИ-решения для этих задач зачастую уже существуют — вопрос в их совершенствовании, внедрении и тиражировании, в обучении медицинского персонала и, скажу шире, в смене парадигмы, в том, как мы объединяем усилия врачей и новейшие технологии для блага людей, в успешной синергии этой работы.
наша большая языковая модель GigaChat УСПЕШНО ВЫДЕРЖАЛА экзамен по специальности «лечебное дело»
Думаю, уже на горизонте пяти лет мы увидим лекарства, разработанные с использованием нейросетей. Будут одобрены решения для персонализации протоколов лечения. Более того, появятся лекарственные средства, которые будут действовать точно, адресно и с минимумом побочных эффектов. Сложно предсказать все изменения, но очевидно, что они будут значительными и всепроникающими. Не случайно искусственный интеллект называют сквозной технологией, которая пронизывает все процессы и сферы деятельности.