Insilico Medicine utilise l’IA générative pour accélérer la découverte de médicaments

Insilico Medicine utilise l’IA générative pour accélérer la découverte de médicaments

Alors que l’IA générative est un terme familier relativement nouveau, la société de découverte de médicaments Insilico Medicine l’utilise depuis des années pour développer de nouvelles thérapies pour les maladies débilitantes.

Le pari précoce de la société sur l’apprentissage en profondeur porte ses fruits – un candidat-médicament découvert à l’aide de sa plateforme d’IA entre maintenant dans des essais cliniques de phase 2 pour traiter la fibrose pulmonaire idiopathique, une maladie respiratoire relativement rare qui provoque un déclin progressif de la fonction pulmonaire.

Insilico a utilisé l’IA générative pour chaque étape du processus préclinique de découverte de médicaments : pour identifier une molécule qu’un composé médicamenteux pourrait cibler, générer de nouveaux candidats-médicaments, évaluer dans quelle mesure ces candidats se lieraient à la cible, et même prédire le résultat des essais cliniques.

Faire cela en utilisant des méthodes traditionnelles aurait coûté plus de 400 millions de dollars et pris jusqu’à six ans. Mais avec l’IA générative, Insilico les a accomplis pour un dixième du coût et un tiers du temps – atteignant la première phase des essais cliniques deux ans et demi seulement après le début du projet.

« Ce premier médicament candidat qui passe en phase 2 est un véritable point culminant de notre approche de bout en bout pour relier la biologie et la chimie à l’apprentissage en profondeur », a déclaré Alex Zhavoronkov, PDG d’Insilico Medicine. “Il s’agit d’une étape importante non seulement pour nous, mais pour tout le monde dans le domaine de la découverte de médicaments accélérée par l’IA.”

Insilico est un membre privilégié de NVIDIA Inception, un programme gratuit qui offre aux startups de pointe une formation technique, une assistance à la mise sur le marché et des conseils sur la plate-forme d’IA. La société utilise les GPU NVIDIA Tensor Core dans son moteur de conception de médicaments IA génératif, Chemistry42, pour générer de nouvelles structures moléculaires – et a été l’un des premiers à adopter un précurseur des systèmes NVIDIA DGX en 2015.

L’IA permet la découverte de médicaments précliniques de bout en bout

La plate-forme Pharma.AI d’Insilico comprend plusieurs modèles d’IA formés sur des millions d’échantillons de données pour une gamme de tâches. Un outil d’IA, PandaOmics, identifie et hiérarchise rapidement les cibles qui jouent un rôle important dans l’efficacité d’une maladie, comme la tristement célèbre protéine de pointe du virus qui cause le COVID-19.

Le moteur Chemistry42 peut concevoir en quelques jours de nouveaux composés médicamenteux potentiels qui ciblent la protéine identifiée à l’aide de PandaOmics. L’outil de chimie générative utilise l’apprentissage en profondeur pour créer de toutes pièces des structures moléculaires semblables à des médicaments.

“Généralement, les entreprises d’IA dans la découverte de médicaments se concentrent soit sur la biologie, soit sur la chimie”, a déclaré Petrina Kamya, responsable des plateformes d’IA chez Insilico. “Depuis le début, Insilico a appliqué la même approche d’apprentissage en profondeur aux deux domaines, en utilisant l’IA à la fois pour découvrir des cibles médicamenteuses et générer des structures chimiques de petites molécules.”

Au fil des ans, l’équipe d’Insilico a adopté différents types de réseaux de neurones profonds pour la découverte de médicaments, notamment des réseaux antagonistes génératifs et des modèles de transformateurs. Ils utilisent désormais NVIDIA BioNeMo pour accélérer le processus de découverte précoce de médicaments grâce à l’IA générative.

Trouver l’aiguille dans la pile AI

Pour développer son candidat-médicament contre la fibrose pulmonaire, Insilico a utilisé Pharma.AI pour concevoir et synthétiser environ 80 molécules, atteignant des taux de réussite sans précédent pour les candidats-médicaments précliniques. Le processus – de l’identification de la cible à la nomination d’un candidat-médicament prometteur pour les essais – a pris moins de 18 mois.

Au cours des essais cliniques de phase 2, le médicament contre la fibrose pulmonaire d’Insilico sera testé sur plusieurs centaines de personnes atteintes de la maladie aux États-Unis et en Chine. Le processus prendra plusieurs mois, mais en parallèle, la société a plus de 30 programmes en préparation pour cibler d’autres maladies, dont un certain nombre de médicaments anticancéreux.

“Lorsque nous avons présenté nos résultats pour la première fois, les gens ne croyaient tout simplement pas que les systèmes d’IA générative pouvaient atteindre ce niveau de diversité, de nouveauté et de précision”, a déclaré Zhavoronkov. “Maintenant que nous avons tout un pipeline de candidats-médicaments prometteurs, les gens se rendent compte que cela fonctionne réellement.”

Apprenez-en plus sur la plateforme Chemistry42 d’Insilico Medicine pour le dépistage accéléré de candidats-médicaments par l’IA dans cette conférence de NVIDIA GTC.

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