Artificial Intelligence, de voorhoede van de geneeskunde?
10 tot 12 jaar en 1 à 2 miljard euro. Die cijfers kennen we wel. Het zijn de tijd en kosten om een medicijn te ontwikkelen. Nou staat er een hulptroep te trappelen: Artificial Intelligence (AI). Deze tool kan de immense zoekruimte en complexiteit van medicijnontwikkeling (en daarmee de kosten) efficiënter laten verlopen. En daarnaast helpen bij het opsporen van ziektes. Er zijn al geneesmiddelenfabrikanten mee bezig.
De media staan er vol mee; indrukwekkende ontwikkelingen met, en dankzij artificiële intelligentie. De meest zichtbare huidige hype is waarschijnlijk ChatGPT. Daarmee schrijven kinderen hun werkstukken, kunnen we omvangrijke teksten samenvatten, gedichten schrijven en muziek componeren. Maar belangrijker voor de gezondheidszorg is de rol van AI op medisch gebied.
Slechte ideeën afschieten
Neem de speurtocht naar nieuwe medicijnen; een tijd- en kostenrovend, maar broodnodig traject. AI biedt interessante perspectieven. Hoogleraar AI en medicinale chemie, Gerard van Westen, zei vorige week in EenVandaag (Betere medicijnen, sneller op de markt? Het kan met kunstmatige intelligentie, zegt deze expert - EenVandaag (avrotros.nl): ‘Er zijn meer kandidaat-medicijnen dan sterren aan de hemel.’ Hij gebruikte al eerder de straaljager als metafoor. De rol van copiloot wordt vervuld door AI.
Hij zegt op https://www.universiteitleiden.nl/nieuws/2023/05/artificial-intelligence-als-copiloot-om-medicijnen-te-vinden-in-het-chemisch-universum: ‘We kunnen de zoektocht door dat universum een beetje afbakenen met de gereedschappen die ik maak: een ideeëngenerator die bijvoorbeeld 10.000 ideeën voorstelt, gekoppeld aan spamfilters die de slechte ideeën afschieten. Dan houd je zo’n tien moleculen over die je het gemakkelijkst kunt maken in het lab en die de grootste kans hebben op succes als medicijn.' Tel uit je tijdwinst.
Mede dankzij AI: coronavaccin en -behandeling
‘Momenteel is de periode voor medicijnontwikkeling zo’n 10 jaar,’ vertelt Dirk Vander Mijnsbrugge, arts en algemeen directeur van Pfizer Nederland. Ook hij ziet volop mogelijkheden om die duur te verkorten. ‘Met kunstmatige intelligentie zou die ontwikkeltijd beduidend gereduceerd kunnen worden. Maar daar zijn we nog niet.’ Toch heeft Pfizer al positieve ervaringen met AI. Zoals bij de snelle ontwikkeling van hun coronavaccin en van een antiviraal middel ter behandeling van COVID-infecties.
Hoe werkt zo’n ‘artificieel’ proces bij nieuwe medicijnen? Dirk Vander Mijnsbrugge: ‘De rol van kunstmatige intelligentie in de preklinische fase bestaat uit het bekijken van moleculen; zijn het geschikte “kandidaat-geneesmiddelen”? Dat werkt met aangrijpingspunten, waar modellen op worden gemaakt. AI bestuurt vervolgens specifieke algoritmes die supersnel de kandidaten kunnen identificeren.’
‘De rol van kunstmatige intelligentie in de preklinische fase bestaat uit het bekijken van moleculen; zijn het geschikte “kandidaat-geneesmiddelen?’
Voor het middel bij COVID-behandeling kende Pfizer een aantal geschikte moleculen en mogelijke aangrijpingspunten. ‘Met behulp van AI konden we sneller en preciezer te werk gaan. We selecteerden een tweetal kandidaten en startten meteen de studies.’ Ook bij de vervolgfases profiteerden ze van de kunstmatige intelligentie. ‘Het hielp ons bijvoorbeeld om goed in te schatten waar – in welke centra en gebieden – we onze studies moesten doen, en waar we snel patiënten konden recruteren.’
Kankerrisico opsporen vóór diagnose
Naast het sneller vinden van medicijnen, helpt AI ook bij eerder diagnosticeren van ziektes. Zo was er begin juni het bericht over een Harvardstudie met AI. [AI-tool herkent alvleesklierkanker in vroeg stadium - ICT&health (icthealth.nl)] De kern: met een slimme AI-tool worden mensen met het hoogste risico op pancreaskanker supersnel opgespoord; tot drie jaar vóór diagnose. ‘Gewoon’ via hun medische dossiers. (En we hoeven ongetwijfeld niemand de relatie tussen vroege opsporing en overlevingskans uit te leggen.)
‘Slimme’ resultaten
Dirk Vander Mijnsbrugge: ‘Die snelheid is ook gunstig bij onderzoeken naar ziektes waar nog geen behandeling voor is, en bij diagnosestelling van zeldzame aandoeningen. Omdat dit voor artsen geen dagelijkse kost is, zijn voor hen die aandoeningen dus lastig te herkennen. Vandaar de soms wel vier, vijf jaar tijd tussen eerste symptomen en uiteindelijke diagnose. Mogelijk kan AI in de toekomst die tijd aanzienlijk verminderen door gegevens beter te koppelen.’ Pfizer heeft al de ervaring dat zulke gegevens door AI snel worden geïnterpreteerd en geanalyseerd. ‘Heel belangrijk: je krijgt “slimme” resultaten. Oftewel: AI weet verbanden te leggen. En die verschaffen traditionele softwareprogramma’s niet.’
Geen vervanging arts-patiëntrelatie
Voor de toekomst ziet Dirk ‘zonder enige twijfel’ een belangrijke rol weggelegd voor AI. ‘Daarbij kan ik wel voor de gehele sector spreken, en ook wereldwijd. Het gaat veel breder worden ingezet en zorgt vooral voor versnelling zonder in te boeten op kwaliteit.’ Desondanks gaat de tool volgens Vander Mijnsbrugge geen vervanging worden voor de persoonlijke arts-patiëntrelatie. ‘Ook al kan het medici wel ondersteunen bij informatievoorziening bijvoorbeeld. Maar de winst zit vooral in de ontwikkelingen qua medicatie en diagnose. Die zijn echt veelbelovend voor patiënten.’
Wat verwacht AI van zichzelf?
We stelden ChatGPT himself de volgende vraag: Wat zijn de toekomstverwachtingen van AI voor medicijnontwikkeling en -voorschrijven? Graag in ongeveer 75 woorden. Dit was het antwoord:
De toekomstverwachtingen voor AI in medicijnontwikkeling en medicijnen voorschrijven zijn veelbelovend. AI kan enorme datasets analyseren en complexe patronen ontdekken die moeilijk door mensen te detecteren zijn. Het kan helpen bij het identificeren van potentiële medicijnkandidaten, het voorspellen van hun effectiviteit en bijwerkingen, en het optimaliseren van doseringen voor individuele patiënten. Dit kan leiden tot snellere ontwikkeling van nieuwe medicijnen, gepersonaliseerde behandelingen en verbeterde resultaten. AI zal naar verwachting een essentiële rol spelen in de toekomst van de geneeskunde en de gezondheidszorg.
