Wie had het ooit kunnen voorzien? Dat een tekst in luttele seconden is gegenereerd en medicijnontwikkeling met jaren wordt verkort. Artificial Intelligence (AI) lijkt het allemaal te kunnen. Wat zijn recente ontwikkelingen, risico’s en regels op het gebied van AI?
AI ontwikkelt zich snel. Farmaceutische bedrijven maken steeds meer gebruik van AI-hulpmiddelen bij onderzoek, ontwikkeling en monitoring van geneesmiddelen. Om maar op eigen bodem te beginnen: het Nederlandse bedrijf Cradle haalde onlangs 24 miljoen dollar op voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen met behulp van AI. Eén van de oprichters vertelt in het FD dat ze een soort ChatGPT bouwden voor medicijnen waarmee biologen en bedrijven werkzame stoffen kunnen ontwerpen; verschillende soorten eiwitten, waaronder antilichamen, enzymen en vaccins. Het bedrijf verwacht dat daarmee de ontwikkeling van nieuwe medicijnen sneller kan gaan. Ze begonnen vanuit de inschatting dat AI de grootste impact zou hebben in de biologie.
Van drie naar een jaar
En daar gaat het wel op lijken. Zo kwam eind november het bericht dat IBM een AI-model leverde aan Boehringer Ingelheim, dat onderzoek naar kankerbestrijding moet ondersteunen. De zoektocht naar geschikte antilichamen – een steeds belangrijker wapen bij de bestrijding van kanker – blijft complex en tijdrovend. AI kan volgens Boehringers Jianying Hu (divisie Healthcare and Life Sciences) de tijd voordat een middel onderzoeksklaar is voor menselijke proefpersonen, verkorten van drie tot een jaar. En tijdswinst is financiële winst. Het IBM-model is al getraind op miljarden moleculen. AI gaat op zoek naar moleculen met goede, nog niet onderzochte eigenschappen. Jianying Hu verwacht hiermee behandelingen te vinden tegen long-, huid- en borstkanker maar ook tegen auto-immuunziekten en het coronavirus.
Ook AstraZeneca is bezig met antilichamen tegen kanker te ontwikkelen met behulp van AI. Ze sloten een overeenkomst met het Amerikaanse biologicabedrijf Absci. Academie Nieuwezorg meldt in een bericht hierover dat de AI-technologie van Absci wordt gebruikt voor grootschalige proteïneanalyse om een levensvatbare oncologische therapie te vinden.
Pfizer is al jaren druk doende met AI – al bij de ontwikkeling van het coronavaccin, vertelde Dirk Vandermijnsbrugge (algemeen directeur Pfizer Nederland) aan de VIG. ‘Met behulp van AI konden we sneller en preciezer te werk gaan. We selecteerden twee molecuulkandidaten en startten meteen de studies.’
Maar de menselijke factor?
Maar toch. Baanbrekend uiteraard, die combinatie van artificieel en intelligent. Maar je mist wel de menselijke factor. Want al hebben chemici bij de speurtocht naar medicijnen vaak een rationele aanpak, toch speelt hun ervaring – vaak verwoord als ‘intuïtie’ - ook een grote rol, schrijven onderzoekers van Novartis en Microsoft in Nature Communications. Maar hoe vang je intuïtieve keuzes?
Die keuzes onderzochten ze. Ze vormden de input voor het trainen van een ‘impliciet scoringsmodel’ – machine learning dus. Feedback van chemici en andere parameters worden daarin gebruikt om nieuwe moleculen te voorspellen op geschiktheid als kandidaat-geneesmiddel. De voorspellingen zijn consistent en goed te correleren met (on)bewuste keuzes van chemici. Helpend dus bij de vraag of een molecuul tot medicijn kan worden ontwikkeld, volgens het onderzoeksteam.
Risico’s
Naast het ontbreken van ‘de mens’ vormen de risico’s van digitalisering (neem discriminatie, onveiligheid of fake news) een ander manco. Die worden versterkt door ‘generatieve AI-systemen’ – dus machine learning-modellen die in staat zijn nieuwe, synthetische inhoud als output te genereren. Denk bij output aan: ‘een grappige samenvatting in 250 woorden’ of ‘een tekening in Van Gogh-stijl’.
Het generatieve segment is een doorbraak, omdat naast taakuitvoer ook werken met tekst, beeld en geluid mogelijk is. Omdat generatieve AI ook kan werken met eiwitstructuren of chemische verbindingen is het interessant voor geneesmiddelenontwikkeling.
Organisaties, bedrijven en burgers moeten zich afvragen of zij AI verantwoord kunnen gebruiken, stelt het Rathenau Instituut in een recent gepubliceerd rapport. Bijvoorbeeld vanwege het risico op desinformatie en problemen met databescherming. De Rathenau-publicatie ‘Generatieve AI’ biedt overzicht van de toepassingssoorten en de maatschappelijke impact ervan.
EU en AI-regels
Dan de regelgeving. Al in 2015 riepen Stephen Hawking en Elon Musk op tot onderzoek om AI-valkuilen te voorkomen, aldus een AD-artikel onlangs over regels. ‘Kunstmatige intelligentie heeft het potentieel om ziekten en armoede uit te roeien, maar er mag niets worden gecreëerd dat onveilig of oncontroleerbaar is.’ Musk herhaalde een paar maanden geleden het risico voor de mensheid.
Maar daar was de Europese Unie. Die stelde als eerste AI-regels op, ingedeeld op risico; hoe meer gevaar voor burgers en democratie, hoe strenger de regels. Maar ja, voor die regels van kracht worden, zijn we drie jaar verder – een eeuwigheid, gezien de snelle ontwikkeling van AI.
Werkplan EMA
En gisteren, 18 december, publiceerden de European Medicines Agency (EMA) en de Heads of Medicines Agencies (HMA's) hun Artificial Intelligence Werkplan 2023-2028. Het plan beschrijft een gezamenlijke, gecoördineerde strategie om de voordelen van AI te maximaliseren en tegelijkertijd de risico's te beheersen. Doel van het werkplan is het Europees netwerk voor geneesmiddelen (EMRN) helpen om de mogelijkheden van AI in te zetten voor de bevordering van de volksgezondheid en diergezondheid, door het optimaliseren van de productiviteit, automatiseren van processen en systemen, vergroten van inzicht in data en ondersteunen van geïnformeerde besluitvorming.
Het werkplan richt zich op vier belangrijke dimensies: 1. Begeleiding, beleid en productondersteuning; 2. AI-instrumenten en -technologie; 3. Samenwerking en training; en 4. Experimenten. Aangezien AI-technologie zich razendsnel ontwikkelt, zal het werkplan geregeld worden bijgewerkt. Regelgevers, medicijnontwikkelaars, academici, patiëntenorganisaties en andere belanghebbenden worden geïnformeerd en betrokken bij de uitvoering van het plan.
