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Inteligencia artificial para crear nuevos fármacos

Inteligencia artificial para crear nuevos fármacos. La principal función de la industria farmacéutica es fabricar; preparar y comercializar medicamentos para tratar y prevenir numerosas enfermedades.

Por eso, algunas compañías decidieron incorporarse al mundo de la Inteligencia Artificial (IA) para descubrir nuevos fármacos.

A través de los modelos de aprendizaje automáticos, proponen nuevas moléculas con propiedades específicas; que pueden combatir determinadas enfermedades. Haciendo en minutos lo que a los humanos les llevaría meses conseguir manualmente, refirió el portal ConSalud.

El gran problema que frena a estos sistemas es que, a menudo sugieren nuevas estructuras moleculares; que son difíciles o imposibles de producir en un laboratorio.

Es decir, si un químico no puede hacer la molécula, sus propiedades para combatir enfermedades no pueden probarse.

MIT crea modelo de aprendiza automático

Pero investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), crearon un nuevo modelo de aprendizaje automático; para que solo sugiera estructuras moleculares que se puedan sintetizar. Lo que garantiza que las moléculas estén compuestas por materiales que se pueden comprar; y que las reacciones químicas que ocurren entre ellos siguen las leyes de esta ciencia.

En comparación con otros, el modelo del MIT propone estructuras moleculares que obtienen una puntuación igual de alta; o en algunos casos mejor que los sistemas tradicionales.

De esta forma, una de sus cualidades es que, tarda menos de un segundo en proponer una vía; en la que a través de una búsqueda se pueden incluir millones de moléculas potenciales. Mientras que cualquier otro sistema propone las moléculas por separado; y luego evalúan su capacidad de síntesis, lo que puede llegar a tardar varios minutos.

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Construir una estructura molecular

Para crear una estructura molecular, el modelo de IA simula el proceso de síntesis de una molécula para garantizar que se pueda producir.

En este sentido, el nuevo sistema recibe un conjunto de componentes básicos viables (productos químicos); así como una lista de reacciones químicas válidas con las que trabajar, hechas a mano por expertos.

Ahora, controlar estas entradas permite a los investigadores limitar cómo de grande puede ser el espacio de búsqueda para una nueva molécula.

Asimismo, para construir una nueva molécula, el sistema construye un árbol; seleccionando bloques de construcción y los vincula a través de las reacciones químicas. A medida que el proceso va avanzando, la molécula se vuelve más compleja; hasta que llega a producirse la estructura molecular final.

Encontrar las vías sintéticas por sí solo

Este modelo sugirió estructuras moleculares de mayor calidad; que tenían afinidades de unión más fuertes que las de otros métodos. Por lo que las moléculas podrían unirse  para mejorar una proteína y bloquear una determinada actividad; como detener el contagio de un virus

Luego, los investigadores experimentaron este sistema miles de veces. Y no eligieron el adecuado hasta que encontraron uno que aprendiera a encontrar las vías sintéticas por sí solo; valorando el conjunto ideal para cada tipo de molécula, sin necesidad de valorar infinitas posibilidades.

También, probaron este modelo de IA evaluando qué tan bien podría reconstruir moléculas sintetizables. Y fue capaz de reproducir 51% de estas moléculas, tardando menos de un segundo en recrear cada una.

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Además, cuando utilizaron su método para proponer moléculas con propiedades específicas; éste sugirió estructuras moleculares de mayor calidad con afinidades de unión más fuertes que las de otros métodos.

Esto significa que las moléculas podrían unirse  para mejorar una proteína y bloquear una determinada actividad; como detener el contagio de un virus.  Sin embargo, como reconocen los autores, estas son solo predicciones computacionales.

Inteligencia artificial para crear nuevos fármacos

Foto: Cortesía Freepik

Fuente: ConSalud

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