AI-forskare och Orion tänker effektivisera läkemedelsutvecklingen med ett virtuellt laboratorium

Det innovativa virtuella laboratoriet skulle till exempel kunna hjälpa en läkemedelskemist att optimera kemiska reaktioner. Ett helt ekosystem inom läkemedelssektorn håller på att ta form i Finland kring artificiell intelligens.
Det här handlar det om:
  • Målet är att stödja tidig läkemedelsutveckling med nya AI-baserade metoder.
  • Projektets grundforskning bidrar till att skapa ett nytt slags ekosystem för läkemedelssektorn i Finland.
  • Projektets resultat ger kunskap om hur AI och den innovativa idén om ett virtuellt laboratorium kan utnyttjas för att hjälpa läkemedelsföretagen i deras vardag.
AI kan ge nyttiga råd

När forskare börjar utveckla ett nytt läkemedel i ett laboratorium ger de sig ut på okänt vatten – det finns ingen säker kunskap om vilken typ av molekyl som kan ha önskad effekt eller hur önskade kemiska reaktioner kan åstadkommas. Tänk om AI kunde underlätta arbetet?

Det här är vad man siktar på i projektet Virtual Laboratories for Pharmaceutical R&D, som genomförs i samarbete mellan Helsingfors universitet, Aalto-universitetet och läkemedelsbolaget Orion. Redan lite mer snabbhet och noggrannhet vore betydelsefullt för läkemedelsutvecklingen, eftersom den lätt kan ta upp till 15 år.

– Om processen kan effektiviseras, kan nyttan vara klar och mätbar, säger projektets koordinator Arto Klami, biträdande professor i datavetenskap.

AI skulle till exempel kunna ge forskaren tips om vad som kan vara värt att göra härnäst: gå till labbet för att utföra experiment eller göra lite fler simuleringar, och om vilka omständigheter som skulle vara optimala för en viss kemisk reaktion. Forskaren skulle fortsättningsvis vara den som fattar besluten, AI skulle hjälpa med att hantera helheten.

– Det handlar om att AI arbetar ihop med forskaren, sammanfattar Klami.

 

Vi önskar att likartade AI-metoder skulle bli vanligare inom så många vetenskapsområden som möjligt.

Arto Klami, bitärande professor
Forskningen stöder framväxten av ett ekosystem inom läkemedelssektorn

Projektet är två år långt och har beviljats 500 000 euro i Co-Research-finansiering av Business Finland. Dessutom har projektet kopplingar till Orions lokomotivprogram, där man skapar ett AI-drivet forskningsekosystem i Finland för läkemedelssektorn. Förhoppningen är att det nya nätverket snart ska kunna tillhandahålla allt nödvändigt kunnande och alla data för olika projekt inom läkemedelsutveckling.

– Nätverket kommer att bli intressant också för alla andra forskande läkemedelsföretag, både i Finland och annanstans, bedömer Julius Sipilä, direktör inom datateknologi vid Orion.

Det finns väldigt få experter som kan tillämpa maskininlärning och AI-metoder på problem inom kemi, biologi och läkemedelsforskning. Det här kunnandet hoppas vi få av universiteten.

Hur kan AI användas för att stödja utvecklingen av läkemedel? Det centrala är begreppet om ett virtuellt laboratorium, som Helsingfors universitet och Aalto-universitetet utvecklat vid Centret för artificiell intelligens FCAI. Laboratoriet är en digital forskningsmiljö där AI kan lära sig nytt och ge rekommendationer på basis av insamlade data.

– Vi söker lösningar som kan förändra forskningen rätt mycket, säger Sipilä.

Enligt honom föll det sig naturligt att samarbeta med FCAI:s forskare på grund av idén om det virtuella laboratoriet och för att de är ledande inom sitt område. Av sina akademiska partner söker Orion datavetenskapliga färdigheter och kunskap om tillämpad maskininlärning. Bolaget vill ligga i framkant av utvecklingen.

– Vi deltar inte för att enbart följa utvecklingen utan för att utnyttja nya metoder direkt när sådana blir till.

Lockande möjligheter också för programvaruföretag

Projektet startade hösten 2023. Klami och hans kolleger har redan tagit reda på vilka faser i den tidiga läkemedelsutvecklingen som kan göras snabbare och noggrannare. Nu utvecklar gruppen nya AI-metoder som slutligen testas tillsammans med Orion. Bland annat arbetar man på en algoritm som bidrar till att optimera omständigheterna kring en kemisk reaktion.

– Vi har kunskap om vad det virtuella laboratoriet kan användas till i Orions kärnverksamhet.

Efter Co-Research-projektet ska det virtuella laboratoriet produktifieras. Programvaruföretagen kommer att spela en viktig roll i det sammanhanget, och projektet kommer att öppna nya affärsmöjligheter för dem. Företaget Silo AI, som fokuserar på AI, deltar också i samarbetet. Även läkemedelsföretagen Admescope och Pharmatest är intresserade av resultaten.

Det virtuella laboratoriet kan också förändra forskningen mer allmänt

Om läkemedelsutvecklingen blir mer effektiv kan till exempel innovativa cancerbehandlingar fås snabbare ut på marknaden och läkemedel anpassas lättare för enskilda patienter. Det nya ekosystemet kommer också att stärka försörjningsberedskapen så att Finland även i framtiden kommer att ha en livskraftig läkemedelsindustri, bedömer Sipilä. Han är glad att Business Finland kan stöda forskningsdrivna projekt och projekt som banar väg för produktifiering.

– Jag tycker det är fint att Co-Research-finansieringen finns till.

Och inte nog med det: det virtuella laboratoriet kan också förändra vardagen inom många andra branscher. Klami tror att laboratoriet kan anpassas till många former av produktutveckling och forskning.

– Vi strävar efter att man inte ska bli tvungen att utveckla AI-metoder en gång till inom varje område.

Är du intresserad av samarbete med Helsingfors universitet?

Kontakta oss så planerar vi ett projekt enligt dina individuella behov: business@helsinki.fi

Samarbetet i ett nötskal

Projektet Virtual Laboratories for Pharmaceutical R&D har beviljats Co-Research-finansiering av Business Finland för 2023–2025. Helsingfors universitet och Aalto-universitetet samt Orion söker AI-metoder som effektiviserar tidig läkemedelsutveckling. I samarbetet medverkar programföretaget Silo AI, läkemedelsföretagen Admescope och Pharmatest samt CSC. Syftet är att bygga ett innovativt virtuellt laboratorium utgående från projektet för att stödja framväxten av ett nytt ekosystem i Finland för läkemedelssektorns behov. Resultaten kan också utnyttjas för att implementera AI-metoder inom andra områden.



Mer information om samarbetet

  • Arto Klami, biträdande professor, Institutionen för datavetenskap vid Helsingfors universitet
  • Julius Sipilä, Discovery Data Technology Lead, Orion Abp