GPT-4 は、テキストや画像に応答できる生成 AI モデルであり、生成 AI で可能なことの大きな進歩を表しています。
創薬における最も初期のタスクの 1 つは、標的タンパク質に結合する既知の分子を検索して視覚化することです。これは、これらの分子のみを調べることによってスクリーニングを試みる、スクリーニングへの知識ベースのアプローチにつながる可能性があります。私たちは、生成 AI が実際に創薬にどのような影響を与えるかを確認するために、GPT-4 をこのプロセスに適用しました。この記事では、創薬分野における GPT-4 の可能性について説明し、GPT-4 が既知のタンパク質 TYK2 を標的とすることでどのように乾癬の新薬を提案できるかの例を紹介します。
文献検索と化合物の同定
まず、研究論文に基づいて、新薬につながる可能性があると考えられる化合物のリストを記入しようとしています。これは創薬における小さな一歩です。他にもたくさんあります！既知のタンパク質TYK2を標的とすることによって乾癬を治療するために提案された新薬の例から始めましょう。
プロセスを開始するために、GPT-4 が使用するツールを作成し、分子を直接操作するときにこれらのツールに依存するように指示しました。まず、GPT-4 はツールの 1 つを使用して、標的タンパク質 TYK2 の文献検索を実行しました。次に、GPT-3.5-turbo によって構築された文献レビュー自体を解析し、研究対象の TYK2 関連薬を特定します。場合によっては、GPT-4 はどの薬物が小分子で、どの薬物が抗体であるかを認識できない場合があるため、別のツールを使用してこの 2 つを区別します。
GPT-4 は、潜在的な医薬品のリストを特定すると、別のツールを使用して、それらの医薬品のどれが特許を取得しているかを判断します。GPT-4 は、乾癬の治療に効果がある可能性のある新しい化合物を作成するために、これらの化合物の修飾を提案できます。ただし、これらの変更は単純化されており、創薬の真の複雑さを反映していないことに注意することが重要です。多くの場合、真の医薬品化学者は、実行可能な薬剤候補を開発するために、より広範な変更を加える必要があります。
GPT-4 は、特定された化合物に対する修飾を提案した後、その修飾された化合物が新規かどうかをチェックします。新規化合物とは、実際の特許検索に近い SureChEMBL データベースに存在しない化合物です。GPT-4 が化合物が新規であると判断した場合、さらなる研究のためにその化合物を提案することがあります。ただし、化合物が新しいからといって、乾癬の治療に有効であるとは限らないことに注意することが重要です。毒性や副作用など、他の多くの要因を考慮する必要があります。
最後に、GPT-4 は、推奨されたどの化合物が購入できず、合成する必要があるかを判断します。GPT-4 は、合成メールを研究室に送信することを提案する場合があります。これは、提案された化合物が有力な薬剤候補となり始める道筋です。
GPT-4 が創薬に及ぼす影響
新しい化合物を提案する GPT-4 の能力は印象的ですが、これは複雑な創薬プロセスにおける小さなステップの 1 つにすぎないことに注意することが重要です。GPT-4 によって提案された化合物は、疾患の治療に有効かどうかを確認するために作成およびテストする必要があります。これには臨床試験による広範なテストと実験が必要ですが、完全に自動化することはできません。ただし、Vial などの受託研究機関 (CRO) の助けを借りれば、業務を簡素化するテクノロジーを通じて臨床試験プロセスを迅速化できます。
それでは、これは創薬にどのような影響を与えるのでしょうか? 知らない。新しい化合物を提案する GPT-4 の機能は、創薬プロセスのより多くの部分を自動化するための扉を開き、より迅速かつ効率的な創薬につながる可能性があるだけでなく、従来の方法では同定できなかった新薬の発見にもつながる可能性があります。 。上記の例は確かにこのことを示唆していますが、最終的には GPT-4 が創薬をまだ大きく変えるわけではないことを示しています。GPT-4 には可能性がありますが、医薬品化学者やその分野の他の専門家の専門知識に代わるものではないことを覚えておくことが重要です。
それでは、上の例では、GPT-4 はどの程度の化学反応を行うのでしょうか? それほど多くはありません。主に推論、ツールの選択、複合名の識別に使用されます。創薬分野における GPT-4 の可能性は刺激的ですが、道のりはまだ長いです。GPT-4 はまだ新薬を直接発見することはできませんが、さらなる研究のための新しい化合物を提案することでプロセスを支援できます。
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