В марте прекратил свою работу проект SETI@Home, распределенный суперкомпьютер, в течение двух десятков лет занимавшийся поиском инопланетян. Но остался работать другой аналогичный суперкомпьютер, Folding@Home, который, как заявлялось, будет заниматься поиском препарата от COVID-19. Спустя месяц к инициативе Folding@Home по поиску лекарства от коронавируса присоединилось 400 000 волонтеров со всего мира, а мощность суперкомпьютера достигла 470 петафлопс. Таким образом проект стал мощнейшим суперкомпьютером в мире, уступающим лишь суммарной мощности биткоина (более 8 миллионов петафлопс).
К концу лета ученые из разных стран перепробовали множество лекарств и перебрали разные версии того, как лечится коронавирусная инфекция, но идеального решения все еще нет, несмотря на усилия как ученых, так и волонтеров. Один из проектов, который поддерживают Пулитцеровский центр (американская организация, спонсирующая исследование глобальных проблем) и фонд Хейзинг-Саймонса, использует алгоритмы искусственного интеллекта для поиска препарата от COVID-19. ИИ уже помог создать 11 рецептов.
Сейчас для борьбы с коронавирусной инфекцией в США сертифицированы только два препарата, ремдесивир и дексаметазон, что приводит к их дефициту. Применение ИИ для поиска новых рецептов из доступных и недорогих материалов должно помочь справиться с нехваткой ремдесивира и дексаметазона. Кроме того, простота новых лекарств позволит быстро наладить их производство.
Искусственный интеллект Synthia, который прорабатывает варианты лекарств, уже испытал химик Тимои Чернак из Мичиганского университета, и его коллеги. Команда ученых изучила патенты 12 лекарств, сейчас проходящих испытания (среди них и ремдесивир), чтобы их синтезировать. Затем данные ввели в Synthia и запрограммировали ИИ на поиск новых рецептов. Искусственный интеллект должен был учесть использование недорогих исходных материалов при отсутствии дорогих катализаторов и оборудования.
Искусственный интеллект может помочь производителям фармацевтических препаратов найти наиболее эффективную и экономичную стратегию синтеза лекарств, большинство из которых представляют собой довольно сложные молекулы, которые можно построить множеством способов. «Это больше возможностей, чем может постичь человеческий разум», — говорит Чернак.
ИИ нашел решение для синтеза 11 из 12 заданных препаратов, в том числе дженериков умифеновир и фавипиравир. Synthia предложила четыре разных метода синтеза умифеновира, один из которых дешевле тех, которые используются сейчас. Для ремдесивира ИИ предложил решение, уже запатентованное компанией Gilead.
Чернак и его команда уже запатентовали все новые способы синтеза лекарств. Но их цель — не в получении прибыли. Ученые намерены передать лицензию фармацевтическим компаниям для того, чтобы те производили и поставляли лекарства по низким ценам. Осталось выяснить, какой из препаратов окажется наиболее эффективным при клинических испытаниях.
«Если вы намерены обеспечить лекарством весь мир, исходные материалы должны быть дешевыми и доступными, как сахар», — говорит Даниэль Шульц, химик из компании Merck.
Патенты дают фармацевтическим компаниям право быть единственным поставщиком нового лекарства в конкретной стране, как правило, в течение 20 лет. После того как лекарство перестанет действовать, другие компании смогут производить и продавать его как дженерик. Метод изготовления препарата часто является секретным, чтобы препятствовать конкуренции даже после истечения срока действия патента. Но COVID-19 все изменил, говорит Шульц. «Мы живем в то время, когда все под рукой».
По материалам Science
