Американский стартап Recursion Pharmaceuticals поставил перед собой достаточно масштабную и амбициозную цель – разработать за 10 лет 100 новых медицинских препаратов, большинство из которых будут, в первую очередь, предназначены для лечения редких заболеваний.

Планы разработчиков кажутся весьма фантастическими и, в некоторой степени, даже бросают вызов глобальным фармацевтическим корпорациям. Ведь одну из самых серьезных проблем при разработке новых препаратов на сегодняшний день составляет обработка огромных массивов информации, которая требует участия достаточно большого количества квалифицированных специалистов-исследователей и лаборантов.

Компания Recursion Pharmaceuticals предлагает автоматизированную платформу проверки лекарственных препаратов с использованием специализированного программного обеспечения, которое способно анализировать течение заболевания на клеточном уровне, отслеживать изменения в биологических клетках, происходящих под влиянием медпрепаратов, и позволяет оценить вероятную эффективность применяемого лекарства.

Почему эта проблема заслуживает особого внимания?

На сегодняшний день разработка и вывод на рынок одного нового лекарственного препарата занимает от 10 до 15 лет и обходится более чем в 1 млрд.дол. Новые препараты вначале тестируют в лаборатории, затем на животных (что поднимает также этическую проблему гуманности такого вида тестирования), и только потом на людях. При этом согласно статистике, только около 5% лекарств, которые прошли все этапы клинических испытаний, сертифицируются и находят применение в медицинской практике. Таким образом, фармацевтические компании инвестируют колоссальные средства в разработку и исследования лекарств, которые никогда не будут производиться в промышленных или серийных масштабах. А это приводит к увеличению стоимости уже существующих на рынке препаратов с целью покрыть расходы компаниям-разработчикам на исследования, которые, к сожалению, не привели к положительным результатам.

В такой ситуации люди с редкими заболеваниями оказываются наиболее незащищенными. Они не имеют возможности получить своевременное и эффективное лечение ввиду или отсутствия лекарств от этих заболеваний, или непомерно высокой цены на них. Парадокс состоит в том, что каждое из таких заболеваний может встречаться достаточно редко, но в совокупности количество больных данной категории огромно. Только на сегодняшний день медицине известно около 5–7 тысяч редких болезней, от которых страдает 6–8 % населения планеты. При этом лишь менее 5% из этих заболеваний имеют научно подтвержденные методы лечения.

Почему Recursion Pharmaceuticals?

Идея Recursion Pharmaceuticals может стать настоящим «спасательным кругом» для людей, которые сегодня не имеют альтернативы в борьбе за свое здоровье. Ведь ученые действительно нашли новый способ недорогого и быстрого создания и тестирования новых лекарств.

Сам процесс исследования организован следующим образом: для проведения исследований одновременно подготавливаются сотни образцов клеточной ткани, пораженной определенной болезнью (в основном, это редкие генетические заболевания), и в каждый образец вводится одна из версий медицинского препарата. Затем специальный роботизированный микроскоп фотографирует каждый образец в высоком разрешении, а компьютерная программа анализирует внешний вид клеток, которые подверглись действию препарата, определяя эффективность лечения. Таким образом, из сотен вариантов достаточно быстро выбирается наиболее эффективная формула для проведения последующих клинических испытаний.

С 2013 года, момента основания, компания также смогла обнаружить новые возможности использования уже известных лекарственных препаратов и биоактивных компонентов для лечения редких генетических и других заболеваний, включая замедление старения, воспалительные процессы, инфекционные и онкологические заболевания, которые могут быть смоделированы в клетках человека.

Сегодня основатель и генеральный директор Recursion Pharmaceuticals Крис Гибсон уже может с гордостью заявить о том, что разработанная компанией платформа дает ощутимый научный результат и реальное решение ряда проблем в биологии и медицине. Работая с Big Data, разработчики используют широкий подход к исследованиям, просеивая возможные химические комбинации в среднем по восьми заболеваниям в неделю. Вооруженная самыми современными экспериментальными протоколами, команда высокопроизводительного скрининга (HTS) генерирует сотни тысяч изображений биологических клеток еженедельно, перенося каждое из них в облако в режиме реального времени. При этом специальное программное обеспечение, разработанное Recursion Pharmaceuticals, использует способность компьютерного зрения и классического машинного обучения наряду с нейронными сетями анализировать терабайты этих данных. А современные мощности облачных вычислений позволяют многократно масштабировать управление исследованиями и проводить анализ получаемых наборов изображений.

Таким образом, разработчики собирают огромное количество данных наряду со строго определенными контрольными и тестовыми вариантами, которые позволяют делать открытия практически каждую неделю. «Мы анализируем более 10 миллионов изображений в неделю и добавляем эти изображения в нашу почти 1-петабайтную(!) базу данных изображений биологических клеток. Весь этот процесс может выполняться роботами под руководством компьютеров, что позволяет нам тестировать десятки тысяч комбинаций болезней и лекарств каждую неделю. И, по мере роста нашей компании, мы ожидаем, что наша платформа сможет масштабироваться до сотен тысяч, а, может быть, в один прекрасный день, – до миллионов тестов за один раз», – говорит Крис Гибсон.

В то же время, уже сегодня, путем высокоэффективного анализа наборов массивов данных на основе изображений, Recursion Pharmaceuticals собрала много необычных и перспективных открытий в области машинного и глубокого обучения. За последние 18 месяцев компания выявила почти два десятка новых методов лечения, которые, по мнению разработчиков, обещают выздоровление пациентам с различными редкими генетическими заболеваниями.

С целью повышения эффективности своей работы компания подключила к тесному сотрудничеству специалистов по большим данным и автоматизации, профильных инженеров-программистов и биологов.

За время своего существования стартап Recursion Pharmaceuticals в общей сложности привлек инвестиции для своей платформы на сумму более 120 млн.дол., включая премии от Национальных институтов здоровья. По итогам 2017 года, компания была представлена в «AI-100» компаний мира – списке наиболее перспективных частных компаний, которые используют алгоритмы искусственного интеллекта для переосмысления достижений в своих отраслях деятельности. Recursion стала одной из 8 компаний, профилированных в категории «Здравоохранение». Список предоставила исследовательская компания CB Insights. Компании были выбраны из пула 2 000+ стартапов по нескольким критериям, включая профиль инвесторов, технические инновации, силу команды, патентную деятельность, историю финансирования, оценку и бизнес-модель компании.

В мае 2018 года компании Recursion Pharmaceuticals, совместно с лабораторией Winzeler в Медицинской школе Калифорнийского университета в Сан-Диего, был присужден Грант в размере 546 тыс.дол. от Фонда Билла и Мелинды Гейтс на применение созданной ими технологии для разработки новых лекарств, способных лечить малярию.
«Мы верим в ценность всех человеческих жизней. Этот грант дает нам возможность изучить полезность нашей платформы для проведения исследований одной инфекционной болезни, но мы надеемся, что в самое ближайшее время мы сможем извлечь выгоду из наших инноваций в области автоматизации, биологии и машинного обучения, чтобы выявить потенциальные новые методы лечения многих инфекционных заболеваний», – отметил Крис Гибсон.

 

Авторский аналитический материал на основе базовой информации по Recursion Pharmaceuticals.
Все права защищены. Ни одна часть статьи не может быть использована в интернете для частного или публичного использования без обязательного активной гиперссылки на сайт everest.ua.

 

Читайте также:

AI в медицине: кардинальные изминения привычных способов обслуживания пациентов