Американський стартап Recursion Pharmaceuticals поставив перед собою досить масштабну та амбітну мету – розробити за 10 років 100 нових медичних препаратів, більшість з яких будуть, в першу чергу, призначені для лікування рідкісних захворювань.

Плани розробників здаються вельми фантастичними і, в деякій мірі, навіть кидають виклик глобальним фармацевтичним корпораціям. Адже одну з найсерйозніших проблем при розробці нових препаратів на сьогоднішній день складає обробка величезних масивів інформації, яка вимагає участі чималої кількості кваліфікованих фахівців-дослідників і лаборантів.

Компанія Recursion Pharmaceuticals пропонує автоматизовану платформу перевірки лікарських препаратів з використанням спеціалізованого програмного забезпечення, яке здатне аналізувати перебіг захворювання на клітинному рівні, відстежувати зміни в біологічних клітинах, що відбуваються під впливом медпрепаратів, і дозволяє оцінити ймовірну ефективність лікарського засобу, який було застосовано.

Чому ця проблема заслуговує на особливу увагу?

На сьогоднішній день розробка і впровадження на ринок одного нового лікарського препарату займає від 10 до 15 років і коштує більш ніж 1 млрд.дол. Нові препарати спочатку тестують в лабораторії, потім на тваринах (що піднімає також етичну проблему гуманності такого виду тестування), і врешті на людях. При цьому згідно зі статистикою, тільки близько 5% ліків, які пройшли всі етапи клінічних випробувань, сертифікуються і знаходять застосування в медичній практиці. Таким чином, фармацевтичні компанії інвестують колосальні кошти в розробку і дослідження ліків, які ніколи не буде вироблено в промислових або серійних масштабах. А це призводить до збільшення вартості вже існуючих на ринку препаратів з метою відшкодувати витрати компаніям-розробникам на дослідження, які, на жаль, не привели до позитивних результатів.

У такій ситуації люди з рідкісними захворюваннями виявляються найбільш незахищеними. Вони не мають можливості отримати своєчасне та ефективне лікування з огляду на або відсутність ліків від цих захворювань, або непомірно високу ціну на них. Парадокс полягає в тому, що кожне з таких захворювань може зустрічатися досить рідко, але в сукупності кількість хворих даної категорії величезне. Тільки на сьогоднішній день медицині відомо близько 5-7 тисяч рідкісних хвороб, від яких страждає 6-8% населення планети. При цьому лише менше 5% з цих захворювань мають науково підтверджені методи лікування.

Чому Recursion Pharmaceuticals?

Ідея Recursion Pharmaceuticals може стати справжнім «рятівним колом» для людей, які сьогодні не мають альтернативи в боротьбі за своє здоров’я. Адже вчені дійсно знайшли новий спосіб недорогого і швидкого створення та тестування нових ліків.

Сам процес дослідження має таку структуру: для проведення дослідження одночасно готуються сотні зразків клітинної тканини, що уражені певною хворобою (в основному, це рідкісні генетичні захворювання), і в кожен зразок вводиться одна з версій медичного препарату. Потім спеціальний роботизований мікроскоп фотографує кожен зразок у високій роздільній здатності, а комп’ютерна програма аналізує зовнішній вигляд клітин, які зазнали дії препарату, визначаючи ефективність лікування. Таким чином, з сотень варіантів досить швидко вибирається найбільш ефективна формула для проведення подальших клінічних випробувань.

З 2013 року, моменту заснування, компанія також змогла виявити нові можливості використання вже відомих лікарських препаратів і біоактивних компонентів для лікування рідкісних генетичних та інших захворювань, зокрема уповільнення старіння, запальні процеси, інфекційні та онкологічні захворювання, які можуть бути змодельовані в клітинах людини.

Сьогодні засновник і генеральний директор Recursion Pharmaceuticals Кріс Гібсон вже може з гордістю заявити про те, що платформа, яка розроблена компанією, дає відчутний науковий результат і реальне вирішення низки проблем у біології та медицині. Працюючи з Big Data, розробники використовують широкий підхід до досліджень, просіюючи можливі хімічні комбінації в середньому по восьми захворюванням на тиждень. Озброєна найсучаснішими експериментальними протоколами, команда високопродуктивного скринінгу (HTS) генерує сотні тисяч зображень біологічних клітин щотижня, кожне з яких переносять в обчислювальну хмару в режимі реального часу. При цьому спеціальне програмне забезпечення, що розроблене Recursion Pharmaceuticals, використовує здатність комп’ютерного зору та класичного машинного навчання поряд з нейронними мережами аналізувати терабайти цих даних. А сучасні потужності хмарних обчислень дозволяють багаторазово масштабувати управління дослідженнями та проводити аналіз отриманих наборів зображень.

Таким чином, розробники збирають величезну кількість даних поряд зі строго визначеними контрольними та тестовими варіантами, які дозволяють робити відкриття практично щотижня. «Ми аналізуємо понад 10 мільйонів зображень на тиждень і додаємо ці зображення в нашу майже 1-петабайтну (!) базу даних зображень біологічних клітин. Весь цей процес може виконуватися роботами під керівництвом комп’ютерів, що дозволяє нам тестувати десятки тисяч комбінацій хвороб і ліків щотижня. І, по мірі зростання нашої компанії, ми очікуємо, що наша платформа може бути масштабована до сотень тисяч, а, може бути, навіть до мільйонів тестів за один раз», – говорить Кріс Гібсон.

У той же час, вже сьогодні, шляхом високоефективного аналізу наборів масивів даних на основі зображень, Recursion Pharmaceuticals зібрала багато незвичайних і перспективних відкриттів в області машинного та глибокого навчання. За останні 18 місяців компанія виявила майже два десятки нових методів лікування, які, на думку розробників, обіцяють одужання пацієнтам з різними рідкісними генетичними захворюваннями.

З метою підвищення ефективності своєї роботи компанія підключила до тісної співпраці фахівців з великим даними і автоматизації, профільних інженерів-програмістів і біологів.

За час свого існування стартап Recursion Pharmaceuticals в цілому залучив інвестиції для своєї платформи на суму понад 120 млн.дол., включно з преміями від Національних інститутів здоров’я. За підсумками 2017 року, компанія була представлена в «AI-100» компаній світу – списку найбільш перспективних приватних компаній, які використовують алгоритми штучного інтелекту для переосмислення досягнень в своїх галузях діяльності. Recursion стала однією з 8 компаній, що профільовані в категорії «Охорона здоров’я». Список надала дослідницька компанія CB Insights. Компанії були обрані з пулу 2 000+ стартапів за кількома критеріями, включаючи профіль інвесторів, технічні інновації, силу команди, патентну діяльність, історію фінансування, оцінку та бізнес-модель компанії.

У травні 2018 року компанії Recursion Pharmaceuticals, спільно з лабораторією Winzeler в Медичній школі Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, було надано Грант у розмірі 546 тис.дол. від Фонду Білла та Мелінди Гейтс на застосування створеної ними технології для розробки нових ліків, що здатні лікувати малярію.
«Ми віримо в цінність всіх людських життів. Цей грант надає нам можливість вивчити корисність нашої платформи для проведення досліджень однієї інфекційної хвороби, але ми сподіваємося, що найближчим часом ми зможемо отримати вигоду з наших інновацій в сфері автоматизації, біології та машинного навчання, щоб виявити потенційні нові методи лікування багатьох інфекційних захворювань», – зазначив Кріс Гібсон.

 

Авторський аналітичний матеріал на основі базової інформації з Recursion Pharmaceuticals.
Всі права захищено.  Жодна частина статті не може бути використана в інтернеті для приватного або публічного використання без обов’язкового активного гіперпосилання на сайт everest.ua.