штучний інтелект

Биоинформатика – бизнес будущего, в который стоит вкладывать деньги украинским бизнесменам

В докладе, опубликованном в 2014 году Центром изучения разработок лекарств Тафтс (Tufts Center for the Study of Drug Development), просчитано, что вывод новых лекарств на рынок стоит 2,6 млрд. долларов, что на 145 % больше, чем в 2003 году с поправкой на инфляцию.

Центр вивчення розробки ліків Тафтс

Скриншот: https://cen.acs.org

Диаграмма, приведенная в этом же докладе, прекрасно иллюстрирует стремительный рост стоимости вывода новых лекарств на фармацевтический рынок. Эта тенденция сохраняется и поныне.

Tufts Center for the Study of Drug Development

Скриншот: https://cen.acs.org

Существует множество факторов, которые и обусловливают такой резкий рост затрат на разработку новых лекарств. Увеличение финансирования на научные исследования не является основной причиной такой тенденции. Однако это тема не данной статьи. Да и анализ причин роста этих расходов не является актуальным для топ-менеджеров украинской фармацевтической индустрии, которые в основном ориентированы на выпуск дженериков (дженерик – непатентованный лекарственный препарат, являющийся воспроизведением оригинального препарата, на который закончился срок патентной защиты) и БАДов (биологически активная пищевая добавка – специальный пищевой продукт, предназначенный для употребления или введения в рационы питания и пищевые продукты с целью придания им диетических, оздоровительных, лечебно-профилактических свойств).

Могут ли украинские бизнесмены и инвесторы приобщиться к огромному финансовому пирогу мировой фарминдустрии? На мой взгляд, могут

Разработка лекарств входит в новую эру – эру интеллектуальных промышленных технологий, таких как искусственный интеллект, робототехника и машинное самообучение. Это позволяет фармацевтическим компаниям хотя бы частично избежать заоблачных затрат на разработку лекарств.

Эксперты Pharma IQ провели опрос около ста ведущих специалистов-экспертов из крупнейших мировых компаний Pfizer, Sanofi, Novartis, AstraZeneca и GSK.

Каждому эксперту задавали вопросы, касающиеся интеллектуальных технологий: какие инструменты интеллектуальных технологий, по их мнению, будут иметь наибольшее влияние на фармацевтический бизнес. Каждый респондент имел право выбрать только три ответа. Результаты этого опроса представлены на рисунке:

опрос Pharma IQ

Скриншот: https://cen.acs.org

Расшифрую специфические термины для неспециалистов.

Intelligent Enterprise (IE) Technologies. Интеллектуальные технологии включают в себя:

  • Predictive Analytics (Predictive analytics is a form of advanced analytics that uses both new and historical data to forecast activity, behavior and trends). Предсказательная аналитика (прогнозная аналитика, предиктивная аналитика) – класс методов анализа данных, которые концентрируются на прогнозировании будущего поведения объектов и субъектов с целью принятия оптимальных решений.
  • Intelligent Automation (The combination of artificial intelligence and automation). Это комбинация искусственного интеллекта и процессов автоматизации.
  • AI (Artificial Intelligence). Искусственный интеллект.
  • IoT (The Internet of Things, the interconnection via the Internet of computing devices embedded in everyday objects, enabling them to send and receive data). Интернет вещей. Концепция сети, состоящей из взаимосвязанных физических устройств, имеющих встроенные передатчики, а также программное обеспечение, что позволяет осуществлять передачу и обмен данными между физическим миром и компьютерными системами посредством использования стандартных протоколов связи. В качестве примера можно привести ваш электрический счетчик, который «самостоятельно» передает показания в КИЕВЭНЕРГО.
  • Machine Learning (A field of computer science that gives computers the ability to learn without being explicitly programmed). Самообучение компьютеров.
  • Smart Devices (A smart device, as the name suggests, is an electronic gadget that is able to connect, share and interact with its user and other smart devices). Умные устройства, например смартфон.
  • Cognitive Computing (Cognitive computing is the simulation of human thought processes in a computerized model. Cognitive computing involves self-learning systems that use data mining, pattern recognition and natural language processing to mimic the way the human brain works). Когнитивные вычисления – это технологии нового поколения, которые могут оперативно обработать и извлечь инсайты (решения нужных задач) из множества структурированных и неструктурированных данных, включая аудио- и фотоматериалы.

Реализуется ли прогноз ведущих специалистов Big Pharma? Да, я убедился в этом на собственном опыте

Недавно в научное подразделение, которое я возглавляю, – отдел биомедицинской химии Института молекулярной биологии и генетики НАН Украины обратились с предложением о сотрудничестве сотрудники Iktos. Это французский стартап, специализирующийся, как они утверждают, на реально инновационной с использованием искусственного интеллекта технологии для лиганд-ориентированного de novo дизайна лекарств (просмотреть видеолекцию о дизайне лекарств).

Предлагаемая Iktos технология базируется на искусственном интеллекте и позволяет на основе данных биологической активности сгенерировать химические структуры без вмешательства химиков. Французские специалисты также утверждают, что 30 % синтезированных ожидаемых структур имеют нужную биологическую активность.

Откровенно говоря, мы с коллегами имеем определенные сомнения относительно использования искусственного интеллекта в предложенной французами технологии, но это темы статьи не касается. Прошу лишь обратить внимание, что молодому французскому постдоку на развитие этого стартапа было выделено 700 000 евро от частных инвесторов и 1 миллион евро от французского правительства.

Iktos

Скриншот: http://iktos.ai/

Украинские программисты, украинские IT-компании активно работают на рынке информационных технологий

Ресурс «HackerRank» составил рейтинг стран, где проживают наиболее талантливые программисты. Украина в общем рейтинге оказалась на 11-м месте. Возглавляет рейтинг Китай, а в первую пятерку входят также Россия, Польша, Швейцария и Венгрия. Составители рейтинга опубликовали и разрез по разным дисциплинам. Так, например, Украина входит в ТОП-5 стран с наиболее подкованными в математике программистами и возглавляет топ стран за знаниями IT-безопасности.

Итак, в нашей стране проблем с программистами нет. Почему же тогда мы ничего не знаем о новых программных продуктах украинских IT-компаний в области медицины и разработки новых лекарств?

Несколько лет назад я общался с топ-менеджером одной IT-компаний, который реально был заинтересован в разработке новых программных продуктов для нужд североамериканской фармацевтической индустрии. Он готов был финансировать выполнение научных контрактов в академических институтах. Ему были нужны интересные идеи, чувства тенденции развития фармацевтического рынка, которые могут дать, на мой взгляд, только ученые, работающие в области фундаментальных исследований (Это, по моему мнению, яркий пример того, для чего нужно вкладывать деньги в фундаментальную науку. Важно отметить, что в области биоинформатики путь от генерации идеи до ее практической реализации намного короче в противоположность тому же материаловедению, новым промышленным технологиям).

К сожалению, мы ничем не смогли ему помочь, так как наш отдел, наши институтские коллеги-биоинформатики сосредоточены преимущественно на прикладных задачах. Мы, в частности, работаем над разработкой новых антибиотиков. Объяснить это достаточно просто – нужно финансирование.

Каков научный уровень украинских научных подразделений, декларирующих, что они работают в области биоинформатики?

Приведу неполный перечень украинских научных подразделений, которые отмечают на своих сайтах, что они применяют методы биоинформатики в научных исследованиях. На первый взгляд, перечень достаточно велик. Но если применить такие фильтры, как наличие иностранных публикаций и выполненных иностранных проектов, то он сократится до нескольких подразделений. По этическим соображениям сокращенный вариант перечня приводить не буду.

Филиал «Биология клетки и биоинженерии», Учебно-научный центр «Институт биологии и медицины», КНУ им. Т. Шевченко

Отдел белковой инженерии и биоинформатики, ИМБиГ НАНУ

Отдел биомедицинской химии, ИМБиГ НАНУ

Отдел методов комбинаторной оптимизации и интеллектуальных информационных технологий, Институт кибернетики им. В.М. Глушкова НАНУ

Отдел молекулярной иммунологии, Институт биохимии им. А.В. Палладина НАНУ

Отдел молекулярной и квантовой биофизики, ИМБиГ НАНУ

Отдел синтетических биорегуляторов, ИМБиГ НАНУ

Отдел структуры и функции белка, Институт биохимии им. А.В. Палладина НАНУ

 Отдел физики биологических систем, Институт физики НАН Украины

Группа системной биологии, отдел энзимологии белкового синтеза, ИМБиГ НАНУ

Кафедра биофизики и медицинской информатики, Учебно-научный центр «Институт биологии и медицины», КНУ им. Т. Шевченко

Кафедра медицинской информатики ФПДО, Львовский национальный медицинский университет

Кафедра молекулярной биотехнологии и биоинформатики Института высоких технологий КНУ им. Т. Шевченко

Лаборатория биоcинтеза нуклеиновых кислот, ИМБиГ НАНУ

Лаборатория биоинформатики и структурной биологии, отдел геномики и молекулярной биотехнологии, ГУ «Институт пищевой биотехнологии и геномики НАНУ»

Лаборатория клеточной биологии и нанобиотехнологии (отдел клеточной биологии и биотехнологии), отдел геномики и молекулярной биотехнологии, ГУ «Институт пищевой биотехнологии и геномики НАНУ»

Лаборатория молекулярной диагностики, отдел молекулярной эпизоотологии и диагностики, Национальный научный центр «Институт экспериментальной и клинической ветеринарной медицины»

Научно-учебный центр прикладной информатики НАНУ

Также отмечу, что подавляющее большинство украинских биоинформатиков работают в области так называемой «структурной» биоинформатики. Что касается так называемой «линейной» биоинформатики, то здесь, на мой взгляд, вообще катастрофическая ситуация – хороших специалистов практически нет. Способные студенты, которые приходят в наш институт и начинают работать в «линейной» биоинформатике, со временем исчезают и мелькают где-то в Европе или Северной Америке.

Значит, нужны инвестиции в создание биоинформатичних групп, которые в сотрудничестве с программистами ориентировались бы на разработку программных продуктов для огромной западной фармацевтической индустрии.

Мне трудно оценить размер необходимых инвестиций. Однако, как показывает мой опыт, для подготовки квалифицированного биоинформатика нужно от 5 до 6 лет.

Опыт подготовки кадров для себя украинские ИТ-компании имеют. Его можно использовать и для подготовки квалифицированных биоинформатиков. У программистов и биоинформатиков один и тот же рабочий инструмент – компьютер. Основные финансовые вложения должны идти в подготовку специалистов, доступ к нужной научной информации и программное обеспечение.

Будут ли существующие в Украине инвестиционные фонды вкладывать деньги в биоинформатику? Скорее нет, чем да

В Украине существуют инновационные фонды, работающие с учеными. Они регулярно организуют различные пиар-собрания, декларируют, что поддерживают инновационную деятельность украинских ученых. В качестве примера можно привести Дом инноваций, основанный недавно бизнесменом Игорем Янковским. Будем надеяться, что этот фонд достигнет больших «инновационных» успехов, чем его предшественники.

Инновационные фонды, с которыми я имел дело, организационно несовершенны и в основном ориентируются на завершенные разработки украинских ученых, которые они пытаются перепродать на Западе. К слову, вспоминается известное выражение «Все украдено до нас». Сейчас практически уже нечего перепродавать, нужно вкладывать деньги в новые проекты, в ученых, которые будут работать над новыми разработками.

Собственно, эта статья имеет целью заинтересовать серьезных инвесторов из национальной фармацевтической индустрии вкладывать деньги в биоинформатику. И они, хочу заверить читателя, в Украине есть. Но об этом следующий материал.