Em um desenvolvimento inovador, uma competição de ciência aberta chamada Avaliação Crítica de Experimentos Computacionais de Identificação de Compostos (CACHE) empregou com sucesso inteligência artificial (IA) para descobrir moléculas que podem levar a novos tratamentos para a doença de Parkinson. Esse esforço colaborativo envolveu cientistas de diversas instituições, incluindo a Merck KGaA e a Universidade de Pittsburgh, quedentsete compostos disponíveis comercialmente com mecanismos de ação únicos contra a proteína LRRK2, um fator conhecido por contribuir para a doença de Parkinson hereditária. As descobertas representam um triunfo significativo para a ciência aberta, enfatizando a colaboração em detrimento da abordagem tradicional baseada em patentes.
A descoberta de medicamentos impulsionada por IA leva a resultados promissores.
Pesquisadores da Merck KGaA, da Universidade de Pittsburgh e de outras instituições utilizaram o poder da inteligência artificial paradentsete compostos disponíveis comercialmente com novos mecanismos de ação contra a proteína LRRK2. Essa proteína é há muito tempo associada ao desenvolvimento da doença de Parkinson. O diferencial dessas descobertas é que esses compostos são os primeiros conhecidos por apresentarem atividade contra o domínio de repetição WD40 (WDR) da LRRK2, uma região que se acredita desempenhar um papel fundamental na toxicidade da doença de Parkinson.
A competição científica aberta CACHE possibilitou essa conquista inovadora. Financiada em parte pela fundação de pesquisa do ator Michael J. Fox, a CACHE compreendeu duas rodadas distintas. Na rodada inicial, 23 laboratórios participantes utilizaram seus algoritmos de IA para indicar até 100 compostos. Posteriormente, esses compostos foram submetidos a rigorosos experimentos laboratoriais, incluindo uma série de ensaios para avaliar sua afinidade de ligação ao domínio WDR da LRRK2, bem como seu potencial de ligação a receptores não relacionados, indicando especificidade para a LRRK2.
Os compostos mais promissores avançaram para a segunda fase, na qual os pesquisadores puderam selecionar até 50 compostos subsequentes com mecanismos de ação semelhantes aos das suas submissões originais, mas com potencial para maior especificidade ou afinidade de ligação. A segunda fase impôs critérios mais rigorosos para evitar falsos positivos e incluiu triagens adicionais para validar os resultados.
Um comitêdent de especialistas da indústria avaliou os dados finais, embora seus nomes e afiliações não tenham sido divulgados. Os compostos com melhor classificação foram desenvolvidos pela Universidade de Pittsburgh, Universidade Carnegie Mellon, Universidade da Colúmbia Britânica e Merck KGaA. Informações detalhadas sobre os métodos computacionais utilizados pelos sete participantes quedentos compostos vencedores podem ser encontradas no site do CACHE.
É necessário cautela e mais pesquisas.
Embora a descoberta de compostos com aplicações potenciais no tratamento da doença de Parkinson seja inegavelmente significativa, é crucial abordar essas descobertas com cautela. De acordo com Ryan Merkley, CEO da Conscience, organização por trás do CACHE, os compostosdentrepresentam pontos de partida promissores para o desenvolvimento de potenciais medicamentos. No entanto, eles precisam passar por extensas pesquisas e testes antes mesmo de serem considerados candidatos viáveis a fármacos. Merkley enfatizou a necessidade de uma discussão transparente e franca sobre a qualidade e as aplicações das ferramentas de IA na descoberta de medicamentos, a fim de aprimorar ainda mais sua eficácia ao longo do tempo.
Expandindo horizontes para além da doença de Parkinson
O sucesso do CACHE nadentde potenciais tratamentos para a doença de Parkinson abriu caminho para sua expansão para outras áreas médicas. Os Desafios 2 e 3 estão agora focados na descoberta de novos medicamentos para combater a COVID-19. O Desafio 4 convida os participantes a preverem medicamentos capazes de inibir o domínio TKB da CBLB, um regulador negativo da ativação de células T associado ao linfoma. O Desafio 5, que está com inscrições abertas, visadentmedicamentos para obesidade que atuem no receptor MCHR1.
Uma competição científica aberta chamada CACHE aproveitou as capacidades da inteligência artificial para descobrir compostos promissores para o tratamento da doença de Parkinson. Esse esforço colaborativo, que incluiu pesquisadores da Merck KGaA e da Universidade de Pittsburgh, representa um avanço significativo em relação à abordagem tradicional baseada em patentes. Embora essas descobertas ofereçam esperança para potenciais tratamentos da doença de Parkinson, elas precisam passar por mais pesquisas e validação. A CACHE agora está expandindo seus esforços para abordar outros desafios médicos urgentes, utilizando o poder da IA para impulsionar a descoberta de medicamentos em diversas áreas.
