Как нейросети помогают выявлять болезни и создавать лекарства. Разбор

Медицинские модели ИИ общаются с пациентами, анализируют рентгеновские снимки и прогнозируют риск заболеваний, а первые препараты, созданные помощью нейросетей, могут поступить в продажу уже через пять лет. Как ИИ облегчает жизнь врачам и какие перспективы есть у искусственного интеллекта в фармакологии — в материале «Известий».

Препараты, разработанные с помощью ИИ

• Лекарства и вакцины с участием ИИ, которые разрабатываются сейчас, скорее всего, поступят в продажу в течение пяти-шести лет. Например, препарат от псориаза, разработанный японской компанией Takeda Pharmaceutical Co, уже вышел на финальный этап клинических испытаний, по результатам которых он может быть одобрен к применению.

• Чаще всего в мировой фармакологии ИИ применяют на этапе поиска формулы. Но гонконгская компания Insilico Medicine, основанная выпускником МГУ им. М.В. Ломоносова Александром Жаворонковым, использует нейросети на каждом этапе разработки препарата — от идей до тестирования возможных побочных эффектов на ИИ модели, чтобы получить в результате лекарства, уже готовые к испытанию на людях. Пока неизвестно, чей препарат поступит в открытый доступ первым, но, как показывает рынок, инвесторы считают разработки с участием искусственного интеллекта перспективным и прибыльным направлением, а потому такие стартапы неплохо финансируются.

• В 2024 году до клинических испытаний были допущены только два препарата, разработанные с помощью ИИ. Один из них — созданное фармкомпаниями Exscientia и Sumitomo Dainippon Pharma средство для лечения обсессивно-компульсивного расстройства — не смог успешно пройти первую фазу испытаний.

• Еще один допущенный к испытаниям препарат был полностью создан с применением нейросетей. Это разработка Insilico Medicine для лечения идиопатического легочного фиброза, которая получила рабочее название INS018_055. Результаты второй фазы испытаний, которая проводилась в Китае, разработчики рассчитывали получить в 2024 году.

• В сентябре 2024 года российские ученые сообщили о создании с помощью нейросети прототипа лекарства от непереносимости глютена. В настоящее время зарегистрированных лекарственных препаратов от этого недуга в мире не существует.

Как ИИ применяется в медицине сейчас

• Нейросети уже сейчас используются в рентгенологии: снимки, полученные в результате рентгенографии или компьютерной томографии, обрабатываются с помощью искусственного интеллекта. Особенно активно современные технологии начали внедрять во время пандемии COVID-19 в 2021 году, когда нагрузка на больницы резко выросла.

• ИИ помогает улучшить качество медицинских изображений, а при их анализе нейросеть оставляет врачу подсказки, выделяя цветом выявленные отклонения, проводя измерения и даже составляя текстовые описания. Благодаря этому удается проводить более качественную и быструю диагностику в онкологии и даже прогнозировать развитие некоторых заболеваний.

• Специалисты Санкт-Петербургского научно-исследовательского института уха, горла, носа и речи используют нейросети для настройки кохлеарных имплантов — обычно на это уходит до пяти дней, а с применением системы ИИ, разработанной специалистами института, ребенок начнет слышать практически сразу.

• Перспективными направлениями называют применение ИИ для лечения редких видов рака. Системы на основе ИИ можно научить составлять молекулярные профили, которые позволят спрогнозировать развитие опухоли. Также «компьютерное зрение» пригодится в гистологии — нейросеть значительно сократит время на выполнение рутинных задач для патологоанатомов.

• ИИ берет на себя рутинную работу медиков. Чат-боты отвечают на наиболее частые вопросы пациентов, нейросеть помогает отсортировать больных по приоритетности и формировать график работы для специалистов, а голосовые чат-боты сокращают время на заполнение медицинских карт. Нейросетевые помощники доступны не только в Москве, но и в других городах и регионах России.

Плюсы и минусы ИИ

• Назвать точное количество фармацевтических препаратов, которые сейчас разрабатываются с помощью нейросетей, невозможно, поскольку это коммерческая тайна фармкомпаний. Но эксперты считают, что все последние вакцины, лекарственные средства и белки создаются с помощью ИИ. Это позволяет сократить сроки поиска формулы препарата с десятилетий до нескольких минут.

• Отпускать нейросети в «свободное плавание» в медицине пока не рискуют. Из-за недостатка данных искусственный интеллект может «галлюцинировать», то есть выдавать информацию, которая не опирается на факты. При этом в фармакологии риск «галлюцинаций» ИИ минимален.

• Другая опасность, о которой говорят специалисты, скорее этическая, поскольку при принятии решений совместно врачом и нейросетью сложно определить, кто несет ответственность за ошибку. Сейчас ученые заняты разработкой эталонных тестов, которые позволят определить, насколько эффективными будут результаты моделей ИИ в современном мире.

При подготовке материала «Известия» беседовали и учитывали мнения:

• врача, клинического фармаколога, к.м.н., Детского клинического центра им. Л.М. Рошаля Андря Кондрахина;
• руководителя группы «Глубокое обучение в науках о жизни» института AIRI Артура Кадурина.