Ứng dụng AI chế thuốc chữa bệnh: Nhanh khó tin, lợi nhuận không tưởng

Thông thường, để nghiên cứu ra một loại thuốc sẽ mất nhiều năm tìm kiếm đúng các phân tử thuốc, sau đó tạo ra một hợp chất rồi đem đi phân tích, sàng lọc, thử nghiệm về độ an toàn và hiệu quả.

Thế nhưng, chỉ với một loại thuốc thử nghiệm mua với giá 4 tỷ USD từ một công ty khởi nghiệp tại Boston, Công ty Dược phẩm Takeda của Nhật Bản đã thành công nghiên cứu ra một hợp chất chữa bệnh vẩy nến trong vòng 6 tháng nhờ sử dụng linh hoạt trí tuệ nhân tạo.

Loại thuốc này hiện được gọi là TAK-279, đã trải qua 2 giai đoạn thử nghiệm trên người thành công. TAK-279 được nghiên cứu với mục đích điều trị bệnh vẩy nến và một vài bệnh hay gặp khác như rối loạn tiêu hoá.

Dự kiến vào tháng sau, hợp chất được AI và các thuật toán chọn ra từ hàng nghìn phân tử tiềm năng sẽ chuyển sang giai đoạn thử nghiệm lâm sàng cuối cùng. Nếu thành công, đây là là một trong những loại thuốc đầu tiên được phát triển dưới sự trợ giúp trực tiếp của AI.

AI đem lại lợi nhuận không tưởng

Các nhà phân tích cho rằng, nếu thành công, ước tính liều thuốc sẽ có thể đưa về cho Takeda doanh thu 500 tỷ yên (3,7 tỷ USD)/năm.

Theo dự báo của Ngân hàng Morgan Stanley, trong thập kỷ sắp tới, việc sử dụng AI trong quá trình phát triển thuốc không chỉ đẩy nhanh tốc độ sản xuất, mà còn có thể tạo ra thêm 50 liệu pháp khác nhau tương đương với 50 tỷ USD doanh thu.

Công ty nghiên cứu Deep Pharma Intelligence ước tính, các khoản đầu tư đổ vào các công ty nghiên cứu thuốc ứng dụng AI đã tăng gấp 3 lần trong 4 năm qua, đạt 24,6 tỷ USD vào năm 2022.

Các doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh dược cũng đang dần thể hiện sự quan tâm đối với biện pháp ứng dụng trí tuệ thông minh này. Lấy ví dụ như vào tháng 1/2022, Công ty Dược phẩm Sanofi đã đồng ý trả trước cho Exscientia Plc (đơn vị phát triển thuốc bằng AI) 100 triệu USD để nghiên cứu phát triển các loại thuốc mới.

Đồng thời, Sanofi yêu cầu Exscientia Plc phát triển tối đa 15 loại thuốc có khả năng chữa ung thư và miễn dịch học, đối với các giao dịch quan trọng cần gấp để nghiên cứu các loại thuốc mới, Sanofi sẵn sàng trả thêm 5,2 tỷ USD.

Hiện nay, các công ty dược phẩm toàn cầu đều đang có xu hướng cố gắng tiếp cận AI bằng cách ký hợp đồng với các công ty khởi nghiệp có nền tảng về kỹ thuật số kết hợp với nhiều dữ liệu được nghiên cứu bởi các nhà khoa học. Mục đích của các doanh nghiệp này là có thể cắt giảm chi phí sản xuất cũng như đẩy nhanh thời gian hoàn thiện và đưa sản phẩm ra thị trường.

Thời gian chế tạo thuốc được rút ngắn đáng kể

Đối với các phương pháp truyền thống, để đưa ra thị trường một loại thuốc mới sẽ tiêu tốn gần 3 tỷ USD và khoảng 90% các loại thuốc thử nghiệm đều thất bại. Do đó có thể thấy, áp dụng AI không chỉ giúp đem lại lợi nhuận không tưởng, mà còn đẩy nhanh quá trình sản xuất.

Việc sử dụng công nghệ để chọn ra các phân tử thuốc phù hợp sẽ giúp rút ngắn hàng trăm cuộc thí nghiệm kéo dài trong nhiều năm mới có thể hoàn thành.

Trước đó, Công ty Dược Big Pharma đã dành thời gian nghiêm túc đầu tư vào AI và Machine Learning. Năm 2018, Google DeepMind, đơn vị trí tuệ nhân tạo của Google, đã thành công sản xuất và vận hành một chương trình AI mang tên AlphaFold để dự đoán các hình dạng 3 chiều mà protein có thể gấp thành (yếu tố cơ bản xác định bệnh tật).

Nhờ đó, một trong những vấn đề nan giải nhất trong sinh học đã được giải quyết, giúp các nhà khoa học thu hẹp các phân tử được chọn để tạo ra một loại thuốc ức chế các bệnh tật. Ông Eric Topol, một nhà sáng lập kiêm Giám đốc Viện nghiên cứu Scripps tại California, nhận định việc khẳng định cấu trúc của protein hiện chỉ mất vài giây nhờ sử dụng công nghệ AlphaFold.

Một dẫn chứng khác chứng minh cho việc AI giúp rút ngắn thời gian là trong giai đoạn đại dịch Covid-19 đang diễn ra. Tại thời điểm này, ngành dược phẩm đang gấp rút phát triển vũ khí chống lại một loại virus không xác định và lây lan với tốc độ chóng mặt theo từng giờ.

Chính giai đoạn này, Pfizer Inc đã hợp tác với BioNTech SE và quyết định chuyển sang sử dụng AI để phát triển vắc xin Comirnaty. Công ty cũng mở rộng quan hệ đối tác với XtalPi Inc, công ty nghiên cứu thuốc bằng AI có trụ sở tại Thâm Quyến (Trung Quốc), nhằm tăng tốc công thức hóa học của thuốc điều trị Covid-19 có tên là Paxlovid. 

Cả hai loại thuốc và vắc xin trên đều được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ phê duyệt trong vòng chưa đầy hai năm, nhanh hơn nhiều so với quãng thời gian 10 năm mà hầu hết các loại thuốc thông thường cần để đưa ra thị trường. 

Ai: “Ưu việt” nhưng vẫn còn những nỗi lo

Mặc dù AI có thể giúp ích nhiều trong việc phát triển thuốc, song các nhà khoa học vẫn cần thực hiện các công việc tuyền thống như phân tích, sàng lọc, thử nghiệm, nghiên cứu các phân tử được chọn.

Hợp chất chữa vẩy nến mà Takeda phát triển tuy có tốc độ nhanh hơn nhiều so với phương pháp thông thường, nhưng vẫn cần thêm nhiều thời gian thử nghiệm lâm sàng trên người. Chưa hết, AI vẫn tiềm ẩn nhiều hạn chế khác, chẳng hạn như không thể dự đoán hiệu quả và tác dụng phụ của từng hợp chất.

Do đó, dù đang được ứng dụng linh hoạt trong vô cùng nhiều ngành nghề bởi sở hữu nhiều tính năng ưu việt, song, để trí tuệ nhân tạo có thể hoàn toàn thay thế vai trò của con người có lẽ vẫn còn là một chặng đường dài.