Лекарство от всех болезней. Как ИИ помогает разрабатывать новые препараты

Увеличение продолжительности жизни, борьба с раком и ВИЧ, поиски способов победить возрастные проблемы — это вызовы нашего времени. Хорошее самочувствие стало одной из основных ценностей и показателем высокого уровня жизни. Поддержать его и решить проблемы, ранее казавшиеся нерешаемыми, теперь помогает ИИ.

Меня зовут Кирилл Пшинник, я научный сотрудник Университета Иннополис и CEO онлайн-университета «Зерокодер». Искусственный интеллект — мой ежедневный помощник и сфера моего постоянного интереса. В этот раз я расскажу, как ИИ помогает фармакологическим компаниям искать лекарства от самых тяжелых заболеваний.

Фармкомпании готовы инвестировать миллиарды в ИИ

Согласно исследованию PwC, к 2030 году инновационные фармацевтические компании смогут увеличить свою рентабельность с сегодняшних 20% до более чем 40% благодаря стратегическому внедрению ИИ. Общий экономический эффект от применения нейротехнологий за следующие пять лет оценивается в $250 млрд.

При этом, 95% крупнейших мировых фармкомпаний уже инвестируют в ИИ-решения, и объем инвестиций должен вырасти с $4 млрд в 2025 году до $25 млрд к 2030 году — на 600%. Как правило, в среднем в одно новое ИИ-решение в биотехнологиях и фармацевтике вкладывается от $25 до $100 тыс. Основная статья расходов — привлечение высококвалифицированных специалистов.

ИИ за продление жизни

Одним из наиболее перспективных направлений применения ИИ становится разработка вакцин от заболеваний, которые ранее трудно поддавались лечению. «Международное общество по борьбе со СПИДом» отмечает, что искусственный интеллект ускорит исследования и испытания вакцины против ВИЧ. Исследователи используют ИИ в качестве аналитика данных экспериментов. Он преобразует их в цифровые модели, что существенно ускоряет процесс поиска эффективных антигенов.

В области борьбы со старением достижения не менее впечатляющие. По данным аналитиков Scripps Research, ИИ используется для выявления препаратов, которые одновременно воздействуют на дофаминовые, серотониновые и гистаминные рецепторы, связанные с процессами старения. Исследование показывает, что искусственный интеллект может помочь ученым выйти за рамки традиционного подхода «один препарат — одна цель». Уже сейчас они смогли выявить химические соединения, способные оказать более сильное и эффективное влияние на продолжительность человеческой жизни.

ИИ и проблемы фармкомпаний 

В разных странах мира фармацевтические гиганты уже внедряют ИИ на всех этапах производства. Так, завод Johnson & Johnson в Индии, входящий в глобальную сеть WEF, добился сокращения времени незапланированных простоев на 50%, а уровень прогнозирования спроса и управления запасами вырос на 4,5 процентных пункта.

В свою очередь, китайские компании активно инвестируют в разработку препаратов, способных эффективно бороться с возрастными заболеваниями. Китайская модель создания лекарств преуспевает в инновациях, используя обширные наборы данных, формируя сообщество высококвалифицированных исследователей, а также создавая восприимчивый рынок. Фармкомпании КНР, использующие ИИ-технологии, быстро развертывают нейрорешения в реальных ситуациях и совершенствуют их.

При этом мировая фармакология сталкивается с рядом проблем, главная из которых — загрязнение окружающей среды. По данным Всемирного экономического форума, выбросы фармкомпаний на $1 млн выручки в 1,5 раза больше, чем у автомобильного сектора. В ответ на это европейские производители лекарств внедряют ИИ-решения, способные находить причины загрязнений и помогать нейтрализовать их.

Индивидуальный подход в России

Российский фармацевтический рынок делает ставку на персонализированную помощь пациентам. В 2025 году группа компаний Сбер и Институт искусственного интеллекта AIRI создали специализированный центр ИИ-исследований в области фармакологии. Усилия специалистов центра сфокусированы на поиске лекарств от онкологических заболеваний, болезни Альцгеймера и т.д. Как отмечает руководитель научной группы Института AIRI Артур Кадурин, центр будет заниматься поиском новых действующих веществ и доклиническими исследованиями, а синтез препаратов будут осуществлять партнеры из числа российских фармкомпаний.

По словам главы Сбера Германа Грефа, ИИ поможет создать принципиально новую фармацевтическую индустрию, которая откроет возможности для разработки прорывных решений в области цифровизации ключевых процессов фармотрасли. Лекарства будут создаваться быстрее, эффективнее и с учетом уникальных особенностей каждого пациента.

Помимо Сбера, в России активно развиваются другие компании, использующие ИИ для разработки лекарств, например, Ligand Pro, ГК «Герофарм» и другие.

ИИ ускоряет поиск новых лекарств

Вопрос окупаемости инвестиций в ИИ для фармацевтических компаний остается ключевым. По данным исследования Deloitte, большинство вложений за 2-4 года. Только 6% компаний демонстрируют окупаемость менее, чем за год.

При этом нейросети сокращают расходы. Так, компания Scilife сообщила, что использование ИИ может сэкономить 70% средств на каждое клиническое исследование и сокращает его сроки до 80%.

Искусственный интеллект ускоряет процесс разработки лекарств, анализируя воздействие действующих веществ на причины заболеваний. Если традиционный подход занимает до 10 лет и требует инвестиций в размере примерно $500 млн на разработку одного препарата, методы на основе ИИ сокращают время разработки до 2 лет и снижают затраты до $150 млн на лекарство. При этом, в первом случае уровень эффективности составляет порядка 10%, во втором — 30%.

Три вызова для ИИ в фармацевтике

Несмотря на очевидные преимущества, внедрение ИИ в фармацевтическую отрасль сталкивается с рядом проблем. Во-первых, как отмечают аналитики SCW.AI, это вопросы конфиденциальности, безопасности и качества данных.

Во-вторых, существует дефицит квалифицированных кадров. По данным отчета Flexential, 86% фармацевтических организаций обеспокоены поиском и развитием талантливых специалистов, способных успешно интегрировать ИИ в производство препаратов.

В-третьих, серьезную проблему представляет сложная нормативно-правовая среда. Обеспечение соответствия инструментов и процессов ИИ строгим правовым и этическим стандартам требует особого внимания, постоянного мониторинга изменений законодательства в разных странах и адаптации нейропрактик под новые условия.

При этом, по прогнозам аналитиков, к 2030 году в фармацевтике будут внедрены системы управления, которые помогут внедрить согласованные метрики и автоматизированные процессы отчетности для отслеживания использования ИИ, его производительности и соответствия требованиям.

ИИ-агенты будущего

Несмотря на проблемы и вызовы, очевидно, что ИИ в области фармацевтики будет развиваться и дальше. При этом цель его работы — максимальная персонализация. По словам аналитиков SCW.AI, во время разработки новых препаратов искусственный интеллект будет учитывать индивидуальные особенности человеческого организма, а также получит возможность обеспечить непрерывный мониторинг состояния здоровья каждого пациента.

При этом, по прогнозам Гарвардского университета, автономные ИИ-агенты станут ведущим инструментом фармотрасли. Они смогут не только помогать совершать биомедицинские открытия и анализировать данные экспериментов. Они смогут работать с контекстом исследований. В итоге роль ученых будет заключаться скорее в формировании начальной гипотезы, проверка и развитие которой возьмет на себя ИИ.

Я уверен, что компании, интегрировавшие искусственный интеллект в разработку препаратов, получат мощное конкурентное преимущество. Те же, кто будет сопротивляться внедрению новых технологий, останутся далеко позади лидеров отрасли. Если ИИ помогает быстрее находить способ улучшить или даже спасти жизни людей, он должен появиться в каждой фармацевтической компании.