GPT-4 est un modèle d'IA générative qui peut répondre au texte et aux images, et il représente une avancée majeure dans ce qui est possible avec l'IA générative.
L'une des premières tâches de la découverte de médicaments est la récupération et la visualisation de molécules connues qui se lient à une protéine cible. Cela pourrait conduire à une approche de dépistage basée sur les connaissances, où l'on essaie de cribler en examinant uniquement ces molécules. Nous avons soumis GPT-4 à ce processus pour voir comment l'IA générative peut réellement avoir un impact sur la découverte de médicaments. Dans cet article, je vais vous expliquer le potentiel de GPT-4 dans le domaine de la découverte de médicaments et partager un exemple de la façon dont GPT-4 peut proposer un nouveau médicament pour le psoriasis en ciblant la protéine connue TYK2.
Recherche documentaire et identification des composés
Tout d'abord, nous essayons de remplir une liste de composés plausibles qui pourraient conduire à de nouveaux médicaments basés sur des documents de recherche. C'est un petit pas dans la découverte de médicaments. Il y a beaucoup plus! Commençons par un exemple de nouveau médicament proposé pour traiter le psoriasis en ciblant la protéine connue TYK2.
Pour démarrer le processus, j'ai créé les outils à utiliser par GPT-4, en lui demandant de s'appuyer sur ces outils lorsqu'il travaille directement avec des molécules. Tout d'abord, GPT-4 a effectué une recherche documentaire sur la protéine cible TYK2 à l'aide de l'un des outils. Il analyse ensuite la revue de la littérature elle-même, construite par GPT-3.5-turbo, pour identifier les médicaments étudiés liés à TYK2. Parfois, GPT-4 peut ne pas savoir quels médicaments sont de petites molécules et lesquels sont des anticorps, il utilise donc un autre outil pour distinguer les deux.
Une fois que GPT-4 a identifié une liste de médicaments potentiels, il utilise un autre outil pour déterminer lesquels de ces médicaments sont brevetés. GPT-4 peut alors suggérer des modifications à ces composés dans le but de créer de nouveaux composés qui pourraient être efficaces dans le traitement du psoriasis. Cependant, il est important de noter que ces modifications sont simplistes et ne reflètent pas les véritables complexités de la découverte de médicaments. Dans de nombreux cas, les véritables chimistes médicinaux doivent apporter des modifications plus importantes pour développer des candidats-médicaments viables.
Après avoir suggéré des modifications à un composé identifié, GPT-4 vérifie si le composé modifié est nouveau. Les nouveaux composés sont ceux qui n'existent pas dans la base de données SureChEMBL, qui est une approximation de la recherche réelle de brevets. Si GPT-4 détermine qu'un composé est nouveau, il peut le suggérer pour une étude plus approfondie. Cependant, il est important de noter que ce n'est pas parce qu'un composé est nouveau qu'il est efficace dans le traitement du psoriasis. De nombreux autres facteurs doivent être pris en compte, tels que la toxicité et les effets secondaires.
Enfin, GPT-4 détermine quels composés suggérés ne sont pas disponibles à l'achat et doivent être synthétisés. GPT-4 pourrait alors suggérer d'envoyer des e-mails synthétiques au laboratoire. C'est la voie sur laquelle le composé proposé commence à devenir un candidat-médicament viable.
L'impact du GPT-4 sur la découverte de médicaments
Bien que la capacité de GPT-4 à proposer de nouveaux composés soit impressionnante, il est important de noter qu'il ne s'agit que d'une petite étape dans le processus complexe de découverte de médicaments. Les composés proposés par GPT-4 doivent être créés et testés pour voir s'ils sont efficaces dans le traitement de la maladie. Cela nécessite des tests et des expérimentations approfondis par le biais d'essais cliniques, qui ne peuvent pas être entièrement automatisés. Cependant, avec l'aide d'organisations de recherche sous contrat (CRO) telles que Vial, le processus d'essai clinique peut être accéléré grâce à des technologies qui simplifient les opérations.
Alors, comment cela affecte-t-il la découverte de médicaments ? inconnu. La capacité de GPT-4 à proposer de nouveaux composés ouvre la porte à l'automatisation de plus de parties du processus de découverte de médicaments, ce qui pourrait conduire à une découverte de médicaments plus rapide et plus efficace, ainsi qu'à la découverte de nouveaux médicaments qui n'auraient peut-être pas été identifiés par les méthodes traditionnelles. . Les exemples ci-dessus le laissent certainement entendre, mais montrent finalement que le GPT-4 ne changera pas encore de manière significative la découverte de médicaments. Il est important de se rappeler que le GPT-4 a du potentiel, mais ne remplace pas l'expertise des chimistes médicinaux et d'autres experts dans le domaine.
Donc, dans l'exemple ci-dessus, quelle quantité de chimie le GPT-4 fait-il ? Pas grand-chose - il est principalement utilisé pour le raisonnement, la sélection d'outils et l'identification de noms composés. Le potentiel du GPT-4 dans le domaine de la découverte de médicaments est passionnant, mais il reste encore un long chemin à parcourir. Alors que GPT-4 ne peut pas encore découvrir directement de nouveaux médicaments, il peut aider le processus en suggérant de nouveaux composés pour une étude plus approfondie.
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