Новые подходы к проведению исследований
Поиск новых способов лечения болезней и разработка лекарств – долгий и сложный процесс. Сокращение времени, необходимого для проведения биомедицинских исследований, может спасти много человеческих жизней.
Всеобщая проблема
Для создания лекарств нужно получать химические соединения с определенными свойствами. Проверка гипотез о том, какие вещества могут обладать необходимыми характеристиками, и в результате каких химических реакций они могут быть получены, а также проведение экспериментов по их синтезу – наиболее трудоемкие этапы биомедицинских исследований. Они требуют ручного труда и личного присутствия в лаборатории квалифицированных людей, значительных временных и ресурсных затрат. Низкая скорость проведения исследований может стоить человеческих жизней.
Способ решения
Наиболее трудоемкие этапы исследований такие, как моделирование молекул с заданными свойствами и их синтез, могут быть автоматизированы с помощью роботизации и технологий компьютерного моделирования. Это будет способствовать снижению временных и ресурсных затрат. Также благодаря этим технологиям исследователи смогут проверять больше гипотез за более короткое время, отбрасывать заведомо тупиковые направления исследований и концентрироваться на наиболее перспективных.

Такое изменение подходов к проведению исследований позволит оперативно реагировать на актуальные вызовы в области здравоохранения.
Целевой образ
В будущем новые подходы к проведению исследования способствуют коллаборации ученых, сокращению временных и ресурсных затрат на проведение исследований.

Автоматизация рутинных операций позволяет ученым более эффективно распределять время и использовать свои когнитивные способности для решения более важных и творческих задач.
Схема организации эксперимента
К основным направлениям работ по изменению подходов к проведению биомедицинских исследований относятся применение искусственного интеллекта в фармакологии и роботизация химического производства. Лидерами в этих направлениях являются компании Insilico Medicine и IBM.

Разработки Insilico Medicine позволяют фармакологическим компаниям находить новые применения для уже существующих лекарств и прогнозировать результаты исследований.

Проект по автоматизации химических исследований RoboRXN компании IBM в перспективе может вдвое сократить время создания новых препаратов.
Инструменты и технологии
  • Компьютерное моделирование, анализ данных и глубокое обучение для проверки гипотез

  • Облачные вычисления для распределенной обработки данных

  • Робототехника для автоматизации процессов в лаборатории
Планы на масштабирование
Пандемия увеличила запрос исследователей на технологии проведения экспериментов без физического присутствия в лаборатории и координации распределенной работы. Вероятно, в ближайшее время будут созданы или адаптированы для применения в медицины решения для телеприсутствия и автоматизации производственных процессов.
Нормы и ценности
  • Сокращение времени проведения исследований без снижения качества результатов

  • Прозрачность и контролируемость процедур, объяснимость результатов
Cообщества и лидеры
Помимо крупных компаний, таких как Insilico Medicine и IBM, над изменением подходов к проведению биомедицинских исследований работают сообщества энтузиастов, к которым можно присоединиться. Например, The Rejuve Network и Open Humans.
Союзники
  • Rejuve – платформа для проведения биомедицинских исследований с помощью искусственного интеллекта.

  • MOZI.AI - набор биоинформатических инструментов на основе машинного обучения

  • SingularityNET - обширная библиотека алгоритмов искусственного интеллекта
Что можно сделать сейчас для того, чтобы присоединиться к практике:
Сыграть в игру Foldit, чтобы помочь ученым с поиском вакцин и биологическими инновациями.
Принять участие в проектах по анализу данных и гражданских исследованиях.
Освоить инструменты биоинформатики и анализа данных.