Trí tuệ nhân tạo viết lại quy tắc của ngành dược phẩm

Trong suốt hàng thập kỷ, ngành dược phẩm toàn cầu đã hoạt động theo một công thức tương đối ổn định nhưng cực kỳ tốn kém và mất thời gian. Các nhà khoa học phải trải qua hàng năm thử nghiệm, sai lầm và điều chỉnh để phát triển một loại thuốc mới. Con số trung bình là 14 năm nghiên cứu và phát triển, cùng với chi phí lên tới hàng tỷ đô la.

Tuy nhiên, công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) mà Google đang phát triển đang sắp thay đổi toàn bộ bức tranh này. Với khả năng phân tích dữ liệu khổng lồ và nhận diện các mẫu phức tạp, AI có tiềm năng giảm thời gian phát triển thuốc xuống chỉ còn 18 tháng - một sự giảm đáng kể mà trước đây được coi là không thể.

Những thay đổi này không chỉ mang tính lý thuyết. Các công ty dược phẩm hàng đầu thế giới đã bắt đầu hợp tác với các công ty công nghệ để tích hợp AI vào quy trình phát triển của họ. Đây không phải là một xu hướng thoáng qua - đây là một sự chuyển đổi cơ bản về cách ngành sản xuất các loại thuốc.

Cuộc cách mạng trong phương pháp nghiên cứu

Truyền thống, quá trình phát triển thuốc bao gồm nhiều giai đoạn phức tạp. Trước tiên, các nhà khoa học phải xác định mục tiêu sinh học - thường là một protein hoặc con đường sinh hóa liên quan đến bệnh. Sau đó, họ phải tìm ra các hợp chất có thể can thiệp vào mục tiêu này một cách hiệu quả mà không gây ra các tác dụng phụ nghiêm trọng.

Giai đoạn này, gọi là "khám phá tế bào", thường mất từ 3 đến 6 năm và đòi hỏi việc kiểm tra hàng triệu hợp chất tiềm năng. Những gì AI mang lại là khả năng tăng tốc độ này một cách đáng kể. Bằng cách sử dụng machine learning, các thuật toán có thể dự đoán những hợp chất nào có khả năng nhất sẽ hoạt động, loại bỏ hàng triệu ứng cử viên không phù hợp trong quá trình.

Google DeepMind, bộ phận AI tiên tiến nhất của công ty, đã phát triển các công cụ có thể dự đoán cấu trúc ba chiều của protein với độ chính xác chưa từng có. Đây là một bước đột phá vì hiểu được cấu trúc của các protein là chìa khóa để thiết kế các loại thuốc hiệu quả. Công cụ AlphaFold của họ đã giải quyết một vấn đề mà các nhà sinh học từng coi là vô cùng khó khăn.

Những thách thức phía trước

Tuy nhiên, không phải tất cả các chuyên gia đều hoàn toàn lạc quan. Một số nhà phê bình chỉ ra rằng, trong khi AI có thể tăng tốc độ các giai đoạn đầu tiên của phát triển thuốc, vẫn còn các bước khác trong quá trình mà AI chưa thể hoàn toàn tự động hóa.

Các thử nghiệm lâm sàng trên con người, chẳng hạn, không thể được rút ngắn quá nhiều mà không mất đi tính an toàn. Các quy định của chính phủ cũng sẽ tiếp tục là một yếu tố hạn chế. Thêm vào đó, có những câu hỏi về liệu các thuốc được phát triển bởi AI có thực sự có khả năng chữa trị những bệnh phức tạp nhất hay không.

Bất chấp những lo ngại này, số liệu cho thấy rằng công nghệ AI đang có tác động thực sự. Các công ty dược phẩm đang tăng đầu tư vào các công nghệ này, và một số loại thuốc phát triển với sự trợ giúp của AI đã bắt đầu được phê duyệt bởi các cơ quan quản lý.

Ý nghĩa cho người bệnh và xã hội

Đối với những người bệnh, đặc biệt là những người mắc các bệnh hiếm gặp hoặc bệnh không có cách chữa trị hiệu quả, cuộc cách mạng này có thể mang lại hy vọng. Thuốc mới có thể được phát triển nhanh hơn và rẻ hơn, có khả năng làm cho các phương pháp điều trị mới trở nên khả dụng cho những người không có khả năng chi trả cho các phương pháp trị giá hàng triệu đô la.

Ngoài ra, sự sắp tới của AI trong phát triển thuốc có thể giúp giải quyết các thách thức toàn cầu lớn hơn. Đại dịch COVID-19 đã cho thấy tầm quan trọng của việc phát triển các loại vắc-xin mới một cách nhanh chóng. Với công nghệ AI, các đại dịch tương lai có thể được ứng phó