штучний інтелект

Біоінформатика – бізнес майбутнього, у який варто вкладати гроші українським бізнесменам

У доповіді, опублікованій у 2014 році Центром вивчення розробки ліків Тафтс (Tufts Center for the Study of Drug Development), прораховано, що виведення нових ліків на ринок коштує 2,6 млрд. доларів, що на 145 % більше, ніж у 2003 році з поправкою на інфляцію.

Центр вивчення розробки ліків Тафтс

Скриншот: https://cen.acs.org

Діаграма, що наведена в цій же доповіді, гарно ілюструє стрімке зростання вартості виведення нових ліків на фармацевтичний ринок. Ця тенденція зберігається і понині.

Tufts Center for the Study of Drug Development

Скриншот: https://cen.acs.org

Існує багато факторів, які і зумовлюють таке різке зростання витрат на розробку нових ліків. Збільшення фінансування на наукові дослідження не є основним чинником такої тенденції. Проте це не є темою цієї статті, та й аналіз причин зростання цих витрат не є актуальним для топ-менеджерів української фармацевтичної індустрії, які переважно орієнтовані на випуск дженериків (дженерик – непатентований лікарський препарат, що є відтворенням оригінального препарату, на який закінчився термін патентного захисту) і БАДів (біологічно активна харчова добавка – спеціальний харчовий продукт, призначений для вживання або введення до раціонів харчування чи харчових продуктів з метою надання їм дієтичних, оздоровчих, лікувально-профілактичних властивостей).

Чи можуть українські бізнесмени та інвестори долучитися до величезного фінансового пирога світової фарміндустрії? На мій погляд, можуть

Розробка ліків входить в нову еру – еру інтелектуальних промислових технологій, таких як штучний інтелект, робототехніка і машинне самонавчання. Це дає змогу фармацевтичним компаніям хоча б частково уникати захмарних витрат на розробку ліків.

Експерти Pharma IQ провели опитування близько ста провідних спеціалістів-експертів з найбільших світових компаній Pfizer, Sanofi, Novartis, AstraZeneca та GSK.

Кожному експерту ставили запитання, що стосувалось інтелектуальних технологій: які інструменти інтелектуальних технологій, на їхню думку, будуть мати найбільший вплив на фармацевтичний бізнес. Кожний респондент мав право вибрати лише три відповіді. Результати цього опитування представлені на малюнку:

опрос Pharma IQ

Скриншот: https://cen.acs.org

Розшифрую специфічні терміни для неспеціалістів.

Intelligent Enterprise (IE) Technologies. Інтелектуальні технології включають в себе:

  • Predictive Analytics (Predictive analytics is a form of advanced analytics that uses both new and historical data to forecast activity, behavior and trends). Передбачувальна аналітика (прогнозна аналітика, предиктивна аналітика) – клас методів аналізу даних, які концентруються на прогнозуванні майбутнього поведінки об’єктів і суб’єктів з метою прийняття оптимальних рішень.
  • Intelligent Automation (The combination of artificial intelligence and automation). Це комбінація штучного інтелекту та процесів автоматизації.
  • AI (Artificial Intelligence). Штучний інтелект.
  • IoT (The Internet of Things, the interconnection via the Internet of computing devices embedded in everyday objects, enabling them to send and receive data). Інтернет речей. Концепція мережі, що складається із взаємозв’язаних фізичних пристроїв, які мають вбудовані передавачі, а також програмне забезпечення, що дає змогу здійснювати передачу й обмін даними між фізичним світом та комп’ютерними системами за допомогою використання стандартних протоколів зв’язку. Як приклад можна навести ваш електричний лічильник, який «самостійно» передає покази в КИЇВЕНЕРГО.
  • Machine Learning (A field of computer science that gives computers the ability to learn without being explicitly programmed). Самонавчання комп’ютерів.
  • 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). Розумні пристрої, наприклад 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). Когнітивні обчислення – це технології нового покоління, які можуть оперативно обробити й витягти інсайти (вирішення потрібних задач) з величезної кількості структурованих і неструктурованих даних, включаючи аудіо- та фотоматеріали.

Чи реалізується прогноз провідних спеціалістів Big Pharma? Так, я переконався в цьому на власному досвіді

Нещодавно до наукового підрозділу, який я очолюю, – відділу біомедичної хімії Інституту молекулярної біології і генетики НАН України звернулися з пропозицією про співпрацю співробітники Iktos. Це французький стартап, який спеціалізується, як вони стверджують, на реально інноваційній з використанням штучного інтелекту технології для ліганд-орієнтованого de novo дизайну ліків (переглянути відеолекцію про дизайн ліків).

Пропонована Iktos технологія базується на штучному інтелекті і дає змогу на основі даних біологічної активності згенерувати хімічні структури без втручання хіміків. Французькі фахівці також стверджують, що 30 % синтезованих передбачених структур мають потрібну біологічну активність.

Відверто кажучи, ми з колегами маємо певні сумніви щодо використання штучного інтелекту в запропонованій французами технології, але це теми статті не стосується. Прошу лише звернути увагу, що молодому французькому постдоку було виділено 800 000 євро на розвиток цього стартапу.

Iktos

Скриншот: http://iktos.ai/

Українські програмісти, українські ІТ-компанії активно працюють на ринку інформаційних технологій

Ресурс «HackerRank» склав рейтинг країн, де проживають найбільш талановиті програмісти. Україна в загальному рейтингу опинилася на 11-му місці. Очолює рейтинг Китай, а до першої п’ятірки входять також Росія, Польща, Швейцарія та Угорщина. Укладачі рейтингу опублікували і розріз із різних дисциплін. Так, наприклад, Україна входить у ТОП-5 країн з найбільш підкованими в математиці програмістами і очолює топ країн за знаннями IT-безпеки.

Отже, в нашій країні проблем з програмістами немає. Чому ж тоді ми нічого не знаємо про нові програмні продукти українських ІТ-компаній у галузі медицини та розробки нових ліків?

Декілька років тому я спілкувався з топ-менеджером однієї ІТ-компанії, який реально був зацікавлений в розробці нових програмних продуктів для потреб північноамериканської фармацевтичної індустрії. Він готовий був фінансувати виконання наукових контрактів в академічних інститутах. Йому були потрібні цікаві ідеї, відчуття тенденцій розвитку фармацевтичного ринку, які можуть дати, на мій погляд, лише вчені, які працюють в галузі фундаментальних досліджень (Це, на мою думку, яскравий приклад того, для чого потрібно вкладати гроші у фундаментальну науку. Важливо зазначити, що в галузі біоінформатики шлях від генерації ідеї до її практичної реалізації набагато коротший на противагу тому ж матеріалознавству, новим промисловим технологіям).

На жаль, ми нічим не змогли йому допомогти, оскільки наш відділ, наші інститутські колеги-біоінформатики зосереджені переважно на прикладних задачах. Ми, зокрема, працюємо над розробкою нових антибіотиків. Пояснити це досить просте – потрібне фінансування.

Який науковий рівень українських наукових підрозділів, які декларують, що вони працюють у галузі біоінформатики?

Наведу неповний перелік українських наукових підрозділів, які зазначають на своїх сайтах, що вони застосовують методи біоінформатики в наукових дослідженнях. На перший погляд, перелік досить великий. Але якщо застосувати такі фільтри, як наявність іноземних публікацій та виконаних іноземних проектів, то він скоротиться до декількох підрозділів. З етичних міркувань скорочений варіант переліку наводити не буду.

Філія «Біологія клітини та біоінженерії», Навчально-науковий центр «Інститут біології та медицини», КНУ ім. Т. Шевченка

Відділ білкової інженерії та біоінформатики, ІМБіГ НАНУ

Відділ біомедичної хімії, ІМБіГ НАНУ

Відділ методів комбінаторної оптимізації та інтелектуальних інформаційних технологій, Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАНУ

Відділ молекулярної імунології, Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАНУ

Відділ молекулярної та квантової біофізики, ІМБіГ НАНУ

Відділ синтетичних біорегуляторів, ІМБіГ НАНУ

Відділ структури і функції білка, Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАНУ

Відділ фізики біологічних систем, Інститут фізики НАН України

Група системної біології, відділ ензимології білкового синтезу, ІМБіГ НАНУ

Кафедра біофізики та медичної інформатики, Навчально-науковий центр «Інститут біології та медицини», КНУ ім. Т. Шевченка

Кафедра медичної інформатики ФПДО, Львівський національний медичний університет

Кафедра молекулярної біотехнології та біоінформатики Інституту високих технологій КНУ ім. Т. Шевченка

Лабораторія біоcинтезу нуклеїнових кислот, ІМБГ НАНУ

Лабораторія біоінформатики та структурної біології, відділ геноміки та молекулярної біотехнології, ДУ «Інститут харчової біотехнології та геноміки НАНУ»

Лабораторія клітинної біології та нанобіотехнології (відділ клітинної біології і біотехнології), відділ геноміки та молекулярної біотехнології, ДУ «Інститут харчової біотехнології та геноміки НАНУ»

Лабораторія молекулярної діагностики, відділ молекулярної епізоотології та діагностики, Національний науковий центр «Інститут експериментальної і клінічної ветеринарної медицини»

Науково-навчальний центр прикладної інформатики НАНУ

Також зазначу, що переважна більшість українських біоінформатиків працюють у галузі так званої «структурної» біоінформатики. Що стосується так званої «лінійної» біоінформатики, то тут, на мій погляд, взагалі катастрофічна ситуація – хороших спеціалістів практично немає. Здібні студенти, які приходять в наш інститут і починають працювати в «лінійній» біоінформатиці, з часом зникають і вигулькують десь в Європі чи Північній Америці.

Отже, потрібні інвестиції у створення біоінформатичних груп, які б у співпраці з програмістами орієнтувались на розробку програмних продуктів для великої західної фармацевтичної індустрії.

Мені важко оцінити розмір потрібних інвестицій. Проте, як свідчить мій досвід, для підготовки кваліфікованого біоінформатика потрібно від 5 до 6 років.

Досвід підготовки кадрів для себе в українських ІТ-компаній є. Його можна використати і для підготовки кваліфікованих біоінформатиків. У програмістів і біоінформатиків один і той же робочий інструмент – комп’ютер. Основні фінансові вкладення повинні йти в підготовку спеціалістів, доступ до потрібної наукової інформації та програмне забезпечення.

Чи будуть існуючі в Україні інвестиційні фонди вкладати гроші в біоінформатику? Швидше ні, ніж так

В Україні існують інноваційні фонди, які працюють з науковцями. Вони регулярно організовують різноманітні піар-зібрання, декларують, що підтримують інноваційну діяльність українських науковців. Як приклад можна навести Дім інновацій, заснований нещодавно бізнесменом Ігорем Янковським. Будемо сподіватися, що цей фонд досягне більше «інноваційних» успіхів, ніж його попередники.

Інноваційні фонди, з якими я мав справу, організаційно недосконалі і в основному орієнтуються на завершені розробки українських учених, які вони намагаються перепродати на Заході. До слова, згадується відомий вислів «Все украдено до нас». Нині практично немає вже чого перепродавати, потрібно вкладати гроші в нові проекти, у вчених, які працюватимуть над новими розробками.

Власне, ця стаття має мету зацікавити серйозних інвесторів з національної фармацевтичної індустрії вкладати гроші в біоінформатику. І вони, хочу запевнити читача, в Україні є. Але про це наступний матеріал.