Coronavírus: AI intensifica batalha contra o Covid-19

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Tubo de ensaio no gráfico de dados

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A IA pode ajudar a encontrar uma cura para o coronavírus?

Parece que é necessário um esforço sobre-humano para ajudar a aliviar a pandemia global de tantos.

A inteligência artificial pode ter sido exagerada – mas quando se trata de medicina, ela já tem um histórico comprovado.

Então, o aprendizado de máquina pode enfrentar esse desafio de encontrar uma cura para essa terrível doença?

Não faltam empresas tentando resolver o dilema.

A Exscientia, com sede em Oxford, a primeira a colocar um medicamento descoberto em AI em testes em humanos, está vasculhando 15.000 medicamentos mantidos pelo instituto de pesquisa Scripps, na Califórnia.

E a Healx, uma empresa de Cambridge criada pelo co-inventor do Viagra, David Brown, reformou seu sistema de IA desenvolvido para encontrar medicamentos para doenças raras.

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Quaisquer possíveis candidatos a medicamentos precisarão de testes rigorosos em laboratórios

O sistema é dividido em três partes que:

  • vasculhar toda a literatura atual relacionada à doença
  • estudar o DNA e a estrutura do vírus
  • considerar a adequação de vários medicamentos

A descoberta de drogas tem sido tradicionalmente lenta.

“Faço isso há 45 anos e tenho três medicamentos no mercado”, disse Brown à BBC News.

Mas a IA está se mostrando muito mais rápida.

“Demorou várias semanas para reunir todos os dados de que precisamos e até recebemos novas informações nos últimos dias, por isso estamos em uma massa crítica”, disse Brown.

“Os algoritmos foram executados na Páscoa e teremos saída para os três métodos nos próximos sete dias”.

A Healx espera transformar essas informações em uma lista de candidatos a medicamentos até maio e já está conversando com laboratórios para levar essas previsões a testes clínicos.

Para aqueles que trabalham no campo da descoberta de medicamentos com IA, existem duas opções no que diz respeito ao coronavírus:

  • encontre um medicamento totalmente novo, mas espere alguns anos para que ele seja aprovado como seguro para uso
  • redirecionar medicamentos existentes

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É provável que seja uma combinação de drogas que derrotam o coronavírus

Mas, disse Brown, era extremamente improvável que uma única droga fosse a resposta.

E para a Healx, isso significa uma análise detalhada dos oito milhões de pares possíveis e 10,5 bilhões de combinações de medicamentos triplos decorrentes dos 4.000 medicamentos aprovados no mercado.

O professor Ara Darzi, diretor do Instituto de Inovação em Saúde Global, do Imperial College, disse à BBC News: “A IA continua sendo um dos nossos caminhos mais fortes para alcançar uma solução perceptível, mas há uma necessidade fundamental de conjuntos de dados limpos, grandes e de alta qualidade.

“Até o momento, muitas dessas informações foram isoladas em empresas individuais, como grandes empresas farmacêuticas, ou perdidas na propriedade intelectual e no antigo espaço de laboratório nas universidades.

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“Agora, mais do que nunca, é necessário unificar essas fontes de dados de descoberta de drogas para permitir que os pesquisadores de IA apliquem suas novas técnicas de aprendizado de máquina para gerar novos tratamentos para o Covid-19 o mais rápido possível.”

Nos EUA, uma parceria entre o Barabasi Labs da Northeastern University, a Harvard Medical School, o Stanford Network Science Institute e a Schipher Medicine, empresa de biotecnologia, também está em busca de medicamentos que possam ser rapidamente reaproveitados como tratamentos Covid-19.

Resultados surpreendentes

Normalmente, apenas para que todos trabalhem juntos levaria “um ano de papelada”, disse o executivo-chefe da Schipher, Alif Saleh.

Mas uma série de Zoom liga para um “grupo de pessoas com uma determinação sem precedentes de fazer as coisas, sem mencionar muito tempo de suas mãos”, acelerou as coisas.

“As últimas três semanas normalmente levariam meio ano. Todo mundo largou tudo”, disse ele.

A pesquisa deles já produziu resultados surpreendentes, incluindo:

  • a sugestão de que o vírus possa invadir os tecidos do cérebro, o que pode explicar por que algumas pessoas perdem o paladar ou o olfato)
  • a previsão também pode atacar o sistema reprodutivo de homens e mulheres

A Schipher Medicine combina a IA com algo que chama de medicina de rede – um método que visualiza uma doença por meio de complexas interações entre componentes moleculares.

“Um fenótipo de doença raramente se deve ao mau funcionamento de um gene ou proteína por si só – a natureza não é tão simples – mas o resultado de um efeito em cascata em uma rede de interações entre várias proteínas”, disse Saleh.

Usando medicina em rede, a IA e uma fusão dos dois levaram o consórcio a identificar 81 medicamentos em potencial que poderiam ajudar.

“A IA pode se sair um pouco melhor, não apenas observando correlações de ordem superior, mas também pequenas informações independentes que a medicina tradicional em rede pode perder”, disse o professor Albert-Laszlo Barabasi.

Mas a IA sozinha não teria funcionado, elas precisavam das três abordagens.

“Diferentes ferramentas analisam diferentes perspectivas, mas juntas são muito poderosas”, acrescentou.

Algumas empresas de IA já afirmam ter medicamentos isolados que podem ajudar.

A BenevolentAI identificou o Baricitinibe, um medicamento já aprovado para o tratamento da artrite reumatóide, como um tratamento potencial para evitar que o vírus infecte as células pulmonares.

E agora entrou em um estudo controlado com o Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas dos EUA.

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A empresa chinesa Alibaba afirma ter desenvolvido um teste de IA que pode detectar com precisão o coronavírus

Enquanto isso, cientistas da Coréia do Sul e dos EUA, que usam aprendizado profundo para investigar o potencial de medicamentos antivirais disponíveis no mercado, sugeriram que o atazanavir, usado no tratamento da Aids, poderia ser um bom candidato.

Outras empresas estão usando a IA para outros fins, como analisar exames para aliviar a carga dos radiologistas e ajudar a prever quais pacientes têm maior probabilidade de precisar de um ventilador.

A gigante chinesa de tecnologia Alibaba, por exemplo, anunciou um algoritmo que, segundo ele, pode diagnosticar casos em 20 segundos, com 96% de precisão.

Mas alguns especialistas alertam que os sistemas de IA provavelmente foram treinados em dados sobre infecções avançadas, tornando-os menos eficazes na detecção de sinais precoces do vírus.

Precisava haver um esforço global dos formuladores de políticas para convencer as grandes empresas farmacêuticas a unir forças com lojas menores de dados sobre medicamentos, acadêmicos e instituições de caridade de pesquisa para reunir recursos de dados, disse o professor Darzi.

“O tempo nunca foi tão importante para os dados de descoberta de drogas abrirem seus segredos para a IA ajudar na batalha contra o Covid-19”, disse ele.

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