Kunstig intelligens finder middel mod CoVid-19

Kunstig intelligens finder middel mod CoVid-19 - teknologikritik.dk

En britisk farmakolog har brugt kunstig intelligens (og sin egen) til at finde et middel mod CoVid-19.

Kunstig intelligens (AI – Artificial Intelligence) er et vigtigt element i forskeres kamp mod Corona virus CoVid-19.

Peter Richardson, der er chef-farmakolog ved det britiske BenevolentAI, har brugt kunstig intelligens til at finde et middel mod CoVid-19.

Det drejer konkret om lægemidlet Olumiant med det virksomme stof Baricitinib.

Det bruges til behandling af den kroniske betændelses tilstand Reumatoid Artritis (RA), på dansk kaldt leddegigt.

Peter Richardson har ved hjælp af BenevolentAIs software fundet frem til at stoffet Baricitinib temmelig sikkert vil kunne bruges i behandlingen af CoVid-19 patienter.

Den 4. februar 2020 offentliggjorde Richardson et al. en artikel i The Lancet om hvordan kunstig intelligens finder middel mod CoVid-19.

En søgemaskine på steroider

Peter Richardson og hans tre kolleger har konkret udviklet en søgestreng baseret på holdets tese om hvilke faktorer, der kan hæmme Corona virus i at invadere menneskets celler.

Søgestrengen er sat op i BenevolentAIs AI-software og kombineret med data trukket fra lægemiddel industrien og fra offentliggjorte forskningsartikler.

Det har skabt en søgemaskine på steroider, der ledte Richardson og hans kolleger på sporet af Olumiant.

Producenten af Olumiant Eli Lilly starter nu kliniske forsøg på CoVid-19 patienter, der er indlagt på amerikanske hospitaler, sammen med det amerikanske National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) 1 .

Med overalt

Kunstig intelligens er i de senere år gået fra at være et både fascinerende og skræmmende emne til i dag også at være del af stort set alle dele af samfundet.

Nervøsiteten over AI er blevet skildret i adskillige dystopiske fremtidsskildringer i litteratur og på film

De beskriver alle faren for at AI vil overtage magten over samfundene og i sidste ende udrydde menneskeheden.

For eksempel sker i Terminator filmserien.

I dag er skræmmescenarierne afløst af en nøgtern og nyttig brug og implementering af kunstig intelligens, især som AI-software, overalt i samfundet.

Derfor er det kun naturligt at kunstig intelligens (AI) benyttes i jagten på at finde effektive midler mod CoVid-19.

AI har længe været et vigtigt element i udvikling af ny medicin og nye behandlingsformer.

Bedre viden om noget, der ved første øjekast virker ret enkelt og overskueligt, men bestemt ikke er det, nemlig dosering af medicin, er kommet meget langt ved hjælp af kunstig intelligens.

I en prognose for besparelser ved korrekt dosering af medicin, som Harvard Business Review bragte 10. maj 2018, vil det amerikanske sundhedsvæsen i 2026 kunne spare op til 16 milliarder USD.

Den viden har allerede sparet både samfund og hospitaler for enorme ekstraregninger på grund af fejldoseringer.

Brugen af AI har blandt andet resulteret i udviklingen af en matematisk formular, der præcist kan hjælpe behandlere i Californien i USA til at finde den korrekte dosering af immun dæmpende medicin til organ-transplanterede patienter.

En nål i en høstak

Udvalget af tilgængelige typer af både medicin og vacciner for nogle lidelser kan være overvældende at overskue for den enkelte behandler. 2

Hele verden leder lige nu efter den ‘nål i høstakken‘, det middel, der kan hjælpe i behandlingen af Corona smittede patienter.

Problemet er høstakken, når talen falder på eksisterende og tilgængelige medicintyper.

Ikke alene er selve antallet af tilgængelige godkendte midler så enormt, så det uden f.eks. BenevolentAIs AI-software ville tage meget lang tid eller rigtig mange forskere at finde, udvælge og overveje forskellige lægemidlers eventuelle relevans og effektivitet.

It validated using AI for this kind of problem.

It would have been impossible for the four of us to do it at that speed otherwise.

If you took 250 people you still couldn’t do it at that pace because there would be too many competing ideas.

You really can’t do it without an organised knowledge graph and the ability to query it.

Peter Richardson, sifted.eu

Et andet væsentligt forhold ved høstak-metaforen er at forskere, altså mennesker, har en naturlig tendens til at søge efter løsninger, som dybest set allerede findes i deres bevidsthed.

Kunstig intelligens kan skabe søgeresultater og oversigter over lægemiddel-kandidater, som ingen ville have tænkt på.

Et uventet resultat

Det er netop det, der skete for Peter Richardson.

Richardsons tilgang til problemet var anderledes end de fleste andre samtidige forsøg.

Den oplagte og mest intuitive måde at finde et lægemiddel, der kan bremse Corona virus på, er at lede blandt allerede-kendte anti-virale lægemidler.

I det omtalte kliniske forsøg med Remdesivir undersøger forskere og læger et allerede kendt stof som et muligt middel mod CoVid-19.

Hermed begrænser man sin søgning til en bestemt gruppe af lægemidler.

Disruption

Richardson valgte i stedet at se på hvilke processer i Corona virus, der ville kunne hæmme eller helt afbryde den måde virus invaderer menneskets celler på.

Most drug companies had been looking at antiviral drugs, but we approached it from the other end and looked at what processes used by the virus could be disrupted.

Peter Richardson, sifted.eu

De såkaldte Protein Kinaser er en gruppe af enzymer, der kan befordre forskellige kemiske reaktioner i kroppen.

Nogle Protein Kinaser spiller en rolle for hvordan cellerne i kroppen optager stoffer udenfor cellerne.

Det var Richardsons tese, at hvis man kunne finde frem til at lægemiddel, der kan hæmme bestemte Protein Kinaser, så ville man kunne hæmme Coronavirus i at sprede sig uhæmmet i menneskekroppen.

Peter Richardson satte herefter en række meget avancerede søge-parametre op i BenevolentAIs machine-learning system.

Parametrene omfattede og krydsrefererede ting som:

  • De kendte mekanismer, som vira bruger til at invadere menneske-celler, f.eks. Protein Kinaser
  • Offentliggjorte forskningsartikler
  • Alle godkendte lægemidler.

Baricitinib

Et af de godkendte lægemidler, der er med Richardsons resultatliste er Baricitinib.

Baricitinib kan ikke alene hæmme kinaser, men kan desuden dæmme op for den ekstreme auto-immune reaktion, som patienter udsættes for i forsøget på at bekæmpe Coronavirus.

Frem for at forskerne leder efter en nål i en høstak er det kunstig intelligens, der finder middel mod CoVid-19.

Det, der nemt kunne have taget årevis, blev gjort med kunstig intelligens på blot tre dage.

It would have been impossible for the four of us to do it at that speed otherwise.

If you took 250 people you still couldn’t do it at that pace because there would be too many competing ideas.

You really can’t do it without an organised knowledge graph and the ability to query it.

Peter Richardson, sifted.eu

Søgeparametre – uanset hvor brede, de måtte være – kombineret med muligheden for at eksekvere avancerede søgestrenge ved hjælp af kunstig intelligens, hjalp holdet med at finde et egnet lægemiddel mod CoVid-19 på ekstremt kort tid.

Kunstig Intelligens mellem grundforskning og målforskning

En af de helt store drivkræfter ved forskning er netop menneskets evne til at få originale og kreative ideer, der kan overvejes, diskuteres og afprøves under kontrollerede forhold.

I en situation, hvor de “konkurrerende ideer“, som Richardson nævner, ikke må forsinke et forskningsprojekt, der har kunstig intelligens vist stor relevans og værdi. 3

For at holde fast i høstak-metaforen:

Når det gælder om at finde en kur mod en ny farlig smitsom sygdom, f.eks. ved en gennemtrevling af alle de godkendte lægemidler, der kunne tænkes at være velegnede, der har AI vist sit værd.

Det må vi ihvertfald håbe.. for nu venter de kliniske forsøg med Baricitinib…

1: National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) er et af 27 centre og institutter under det amerikanske nationale forskningsråd inderfor medicin og sundhed; National Institutes of Health (NIH).

2: Teknologikritik.dk har forsøgt at finde en samlet opgørelse over tilgængelige lægemidler i Danmark. Det var ikke muligt – muligvis har vi bare ikke forsøgt længe nok.
Man kan finde en samlet oversigt(!) over alle lægemidler, der markedsføres i Danmark her, og man kan muligvis få oplyst det samlede antal her.

3: Vi ved udmærket at AI kan med fordel bruges til både grundforskning og målforskning.