Разработчики Mail.Ru Group, Insilico Medicine и МФТИ впервые использовали нейронную сеть для создания новых лекарственных препаратов. Технологии генеративных нейронных состязательных сетей, обученных «придумывать» молекулярные структуры, могут сократить время и стоимость поиска лекарственных веществ. Кроме рака, исследователи предполагают возможное применение технологии для поиска препаратов в других областях (например, препаратов от болезней сердца). Результаты опубликованы в рецензируемом журнале Оncotarget.
Сегодня в базе неорганических молекул — десятки миллионов веществ, и только доля процента из них используется в лекарственных препаратах. При этом фармакологические методы создания лекарств носят в основном наследственный характер. Например, фармакологи продолжают исследовать аспирин, который применяется уже много лет, что-то добавляют к молекуле, чтобы снизить побочные эффекты или повысить эффективность, но это все то же вещество. Нейронная сеть же способна предложить исследовать принципиально новые молекулы.
Сначала сеть обучалась на множестве известных молекул, потом она генерировала описание молекул сама. Для проверки сети использовали патентную базу противораковых лекарств. Задача была в том, чтобы предсказать уже известные формы, но такие, которых не было в обучающей выборке. На большую часть предсказанных нейросетью веществ уже есть патенты, остальные — отличные кандидаты для исследований
«Генеративные состязательные сети с применением обучения с подкреплением — это будущее фармакологии. Я очень надеюсь, что в скором времени мы сможем разрабатывать индивидуальные лекарства для лечения редких заболеваний и даже для лечения отдельных пациентов. Уже в этом году искусственный интеллект начнет трансформировать фармацевтическую индустрию», — рассказывает один из авторов исследования Александр Жаворонков, глава Insilico Medicine и международный адъюнкт-профессор МФТИ.
«Генеративные нейронные состязательные сети сейчас на переднем крае нейронауки. Очевидно, что их можно использовать на более широком спектре задач, чем генерация картинок и музыки. Мы попробовали применить этот подход в биоинформатике и получили прекрасный результат. Тестировать предложенные сетью молекулы можно уже сейчас, технология готова к практической работе», — подводит итог ведущий программист группы оптимизации поиска Mail.Ru Group, независимый научный консультант Insilico Medicine Артур Кадурин.
Читайте также о других новых разработках в лечении рака.
