Covid-19 : Τεχνητή νοημοσύνη βρίσκει τους καλύτερους συνδυασμούς φαρμάκων

Ερευνητές του Εθνικού Πανεπιστημίου της Σιγκαπούρης (NUS) χρησιμοποίησαν μια πρωτοποριακή πλατφόρμα τεχνητής νοημοσύνης (AI) προκειμένου να ανακαλύψουν τους καλύτερους συνδυασμούς διαθέσιμων θεραπειών ενάντια στον SARS-CoV-2. Σύμφωνα με τα ευρήματά τους, που δημοσιεύθηκαν στην επιθεώρηση «Bioengineering and Translational Medicine», η καλύτερη συνδυαστική θεραπεία αφορά τα φάρμακα ρεμδεσιβίρη, ριτοναβίρη και λοπιναβίρη σε συγκεκριμένες δόσεις.

Ο τριπλός συνδυασμός της επιτυχίας…

Από την ανάλυση προέκυψε ότι ένας συνδυασμός ρεμδεσιβίρης, ριτοναβίρης και λοπιναβίρης σε συγκεκριμένη δοσολογία μπορούσε να αυξήσει την αποτελεσματικότητα της θεραπευτικής προσέγγισης κατά 6,5 φορές σε σύγκριση με το αν χορηγείτο στους ασθενείς μόνο ρεμδεσιβίρη – ο συνδυασμός αυτός φάνηκε να οδηγεί σε σχεδόν πλήρη εξουδετέρωση της COVID-19. Σημειώνεται ότι η ριτοναβίρη και η λοπιναβίρη είναι φάρμακα που χορηγούνται σε ασθενείς με τον ιό HIV του AIDS. Κλινικές δοκιμές που έχουν διεξαχθεί ως σήμερα στην Κίνα, στην Ευρώπη και στις ΗΠΑ έχουν δείξει ότι από μόνα τους τα φάρμακα αυτά δεν δείχνουν μεγάλη αποτελεσματικότητα ενάντια στον νέο κορωνοϊό, κάτι το οποίο επιβεβαίωσε και η μελέτη των ερευνητών του NUS.

…και ο διπλός συνδυασμός της αποτυχίας

Η ερευνητική ομάδα έδειξε επίσης ότι ο συνδυασμός υδροξυχλωροκίνης και αζιθρομυκίνης δεν παρουσιάζει σημαντική αποτελεσματικότητα ενάντια στην COVID-19. Το εύρημα αυτό έρχεται σε αντίθεση με εκείνα άλλων μελετών που είχαν όμως κατά κύριο λόγο διεξαχθεί in vitro. Ωστόσο στις μελέτες εκείνες είχαν χρησιμοποιηθεί πολύ υψηλές δόσεις των δύο φαρμάκων που θα μπορούσαν να είναι άκρως τοξικές για τους ασθενείς. Πάντως και άλλα πρόσφατα αποτελέσματα κλινικών δοκιμών έχουν δείξει ότι περισσότεροι ασθενείς που λαμβάνουν τον συγκεκριμένο συνδυασμό φαρμάκων χάνουν τη ζωή τους σε σύγκριση με εκείνους που λαμβάνουν τα συμβατικά θεραπευτικά σχήματα για την COVID-19.

Ποια ήταν τα 12 φάρμακα

Οι ερευνητές με επικεφαλής τον καθηγητή Ντιν Χο, διευθυντή του Ινστιτούτου για την Υγεία και του Ινστιτούτου για την Ψηφιακή Ιατρική του NUS, χρησιμοποίησαν την πλατφόρμα «IDentif.AI» (Optimising Infectious Disease Combination Therapy with Artificial Intelligence) προκειμένου να εξετάσουν 12 υποψήφια φάρμακα σε περισσότερους από 530.000 πιθανούς συνδυασμούς (συμπεριλαμβανομένων συνδυασμών διαφορετικών δοσολογιών). Τα φάρμακα αυτά που έχουν χρησιμοποιοηθεί και συνεχίζουν να χρησιμοποιούνται σε διάφορες μελέτες οι οποίες διεξάγονται ανά τον κόσμο για την αντιμετώπιση της COVID-19 ήταν η ρεμδεσιβίρη, η φαβιπιραβίρη, η λοπιναβίρη, η ριτοναβίρη, η οσελταμιβίρη, η υδροξυχλωροκίνη, η χλωροκίνη, η αζιθρομυκίνη, η λοσαρτάνη, η τεϊκοπλανίνη, η ριμπαβιρίνη και η δεξαμεθαζόνη.

Η πρωτοποριακή γρήγορη πλατφόρμα ΑΙ

O εντοπισμός του καλύτερου συνδυασμού φαρμάκων κατέστη εφικτός μέσα σε μόλις δύο εβδομάδες καθώς μειώθηκε κατά εκατοντάδες χιλιάδες ο αριθμός των τεστ που τυπικά απαιτούνται για να εξαχθούν τέτοιου είδους αποτελέσματα. Με τις «παραδοσιακές» μεθόδους ένα τέτοιο «σετ» ανάλυσης 12 φαρμάκων με μελέτη 10 διαφορετικών δόσεων χορήγησης για κάθε φάρμακο δίνει έως και 1 τρισεκατομμύριο πιθανούς συνδυασμούς.

Η πλατφόρμα IDentif.AI επέτρεψε όμως στην ερευνητική ομάδα του NUS να προσδιορίσει τις τρεις καλύτερες δόσεις που χρειαζόταν να εξεταστούν για κάθε φάρμακο – μειώνοντας έτσι τους πιθανούς συνδυασμούς σε 531.000. Παράλληλα με τη «χείρα βοηθείας» της τεχνητής νοημοσύνης μειώθηκε και ο αριθμός των απαραίτητων πειραμάτων που χρειάζονταν για να υπάρξουν έγκυρα αποτελέσματα.

Ετσι τελικώς 14 ημέρες ήταν αρκετές για την εξαγωγή συμπερασμάτων. «Η IDentif.AI είναι μοναδική στο είδος της καθώς μας επιτρέπει να λάβουμε τα δεδομένα που χρειαζόμαστε μέσα από προσεκτικά σχεδιασμένα πειράματα ώστε να φθάσουμε ταχύτερα σε μια λίστα των ιδανικότερων θεραπευτικών σχημάτων» σημείωσε ο καθηγητής Χο και προσέθεσε ότι σε έκτακτες καταστάσεις δημόσιας υγείας όπως αυτή που βιώνουμε, είναι άκρως σημαντικό να εντοπίζονται συνδυασμοί υπαρχόντων φαρμάκων που μπορούν να σώσουν ζωές.

Οι συνδυασμοί αποτελεσματικότεροι από τις μεμονωμένες θεραπείες

«Οταν ξεσπά μια επιδημία, δεν υπάρχει αρκετός χρόνος ανάπτυξης ενός νέου φαρμάκου. Την ίδια στιγμή η χρήση υπαρχόντων φαρμάκων που έχουν αρχικώς αναπτυχθεί για άλλες ενδείξεις αποτελεί μεγάλη πρόκληση καθώς

συχνά τα καλύτερα αποτελέσματα δίνουν οι συνδυασμοί φαρμάκων και όχι οι μεμονωμένες θεραπείες. Κάθε μέρα που περνά περισσότερα άτομα θα μολύνονται με τον νέο κορωνοϊό και ο αριθμός των ασθενών μπορεί να αυξάνεται γεωμετρικά πιέζοντας τα συστήματα υγείας και τις οικονομίες» εξήγησε η δρ Αγκατα Μπλάζιακ, ερευνήτρια στην ομάδα του καθηγητή Χο και εκ των κύριων συγγραφέων της νέας μελέτης. Η δρ Μπλάζιακ συμπλήρωσε ότι η πλατφόρμα IDentif.AI δίνει τη λύση σε αυτό το πρόβλημα δείχνοντας τους ιδανικότερους φαρμακευτικούς συνδυασμούς σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα.

Και για τις μελλοντικές επιδημίες

Στο μέλλον η πλατφόρμα αυτή θα μπορεί να δείξει τους ιδανικότερους φαρμακευτικούς συνδυασμούς και για άλλα μεταδοτικά νοσήματα, σημείωσαν οι ερευνητές. «Με την IDentif.AI, θα είμαστε έτοιμοι να εντοπίσουμε γρήγορα τις ιδανικές θεραπευτικές λύσεις απέναντι στην επόμενη επιδημία που θα μας ‘χτυπήσει την πόρτα’» κατέληξε ο καθηγητής Χο.