Llibre resumit amb IA
In silico, Termcat Definició: Dit de la recerca que es basa en una simulació informàtica, especialment en la investigació biològica.
El llibre "In Silico Dreams: How Artificial Intelligence and Biotechnology Will Create the Medicines of the Future" de Brian Hilbush explora la convergència de la intel·ligència artificial (IA) i la biotecnologia i el seu impacte transformador en el futur de la medicina. El llibre detalla com aquestes dues disciplines estan creant una nova era de descobriment i enginyeria terapèutica, comparant-ho amb l'impacte de la revolució digital en altres camps.
El llibre comença amb una Introducció que estableix el context històric de la descoberta de medicaments, des de compostos naturals amb potència incerta fins a la preparació i fabricació de fàrmacs de molècules petites gràcies a l'elucidació de les regles de la química orgànica. S'hi destaca la creació d'una nova indústria basada en l'enginyeria terapèutica. La introducció també explica que el llibre connecta antecedents històrics amb la recerca d'avantguarda en biotecnologia i IA, centrant-se en innovacions importants que afecten la medicina. Es mencionen nous negocis dedicats a la teràpia gènica i cel·lular, així com aquells fundats en el descobriment i l'enginyeria terapèutica basats en la IA.
La Taula de Continguts proporciona una visió general de l'estructura del llibre:
-
Capítol 1: L'Impacte de la Revolució de la Informació en la Biologia Aquest capítol explora com la gran quantitat de dades biològiques generades a gran velocitat ha provocat un canvi de paradigma en la biologia, permetent la biologia in silico. Es discuteix el seguiment del SARS-CoV-2 amb epidemiologia genòmica, les transicions i la computació en la investigació del càncer, la biologia estructural i la genòmica, la seqüenciació del genoma humà, la biologia computacional al segle XXI, les aplicacions de la seqüenciació del genoma humà i l'anàlisi de la informació de la seqüència del genoma humà. Es menciona el Projecte Genoma Humà, amb el seu objectiu audaç i la seva finalització anticipada i per sota del pressupost. També es descriuen les tecnologies de seqüenciació de nova generació (NGS) i el procés d'anàlisi de dades que generen.
-
Capítol 2: Una Nova Era de la Intel·ligència Artificial Aquest capítol se centra en l'evolució de la IA, des dels seus inicis fins a les xarxes neuronals profundes i l'aprenentatge automàtic. Es discuteixen conceptes clau com les xarxes neuronals convolucionals (CNN) i les xarxes neuronals recurrents (RNN), així com les seves aplicacions en el processament d'imatges i llenguatge. També es mencionen sistemes experts, els cinc tribus de l'aprenentatge automàtic i diferents estils d'aprenentatge automàtic. Es destaca la importància de la modularitat en el disseny de sistemes d'IA complexos i s'il·lustra amb l'exemple del reconeixement de la parla.
-
Capítol 3: El Llarg Camí cap a Noves Medicines Aquest capítol proporciona una perspectiva històrica sobre el descobriment i desenvolupament de medicaments. Comença amb la història de l'ús de compostos derivats de la natura, com l'opi, i segueix l'evolució cap a la indústria farmacèutica moderna. Es destaca el paper de científics pioners com Paul Ehrlich en la quimioteràpia i el descobriment d'antibiòtics com la penicil·lina. També es tracta el desenvolupament de terapèutiques contra el càncer, des de fàrmacs citotòxics fins a enfocaments més racionals basats en la comprensió dels processos bioquímics i la immunoteràpia. El capítol conclou amb una visió general del procés modern de descobriment i desenvolupament de fàrmacs, que inclou la identificació de dianes, la validació, els estudis preclínics i les diferents fases dels assaigs clínics.
-
Capítol 4: Edició Genètica i les Noves Eines de la Biotecnologia Aquest capítol se centra en el camp de l'edició genètica, començant amb la història del desenvolupament d'eines d'enginyeria genòmica de precisió. Es revisa la biologia molecular i el flux d'informació biològica, incloent la història de la tecnologia de l'ADN recombinant. Es presenta la tecnologia CRISPR-Cas9 com una eina d'edició genòmica important i es revisen els assaigs clínics de teràpies editades amb CRISPR-Cas. Finalment, es descriuen les plataformes i innovacions de vacunes d'ARNm que van portar al seu èxit contra el virus SARS-CoV-2.
-
Capítol 5: L'Assistència Sanitària i l'Entrada dels Titans Tecnològics Aquest capítol examina la creixent implicació de les grans empreses tecnològiques en el sector de la salut. Es discuteix la salut digital i com les empreses tecnològiques estan entrant en l'assistència sanitària a través de diverses vies, incloent el desenvolupament de dispositius portàtils, plataformes d'anàlisi de dades i serveis d'assistència sanitària. Es podrien mencionar exemples com Alphabet (Google), Apple, Microsoft, i Amazon.
-
Capítol 6: Algorismes Basats en la IA en Biologia i Medicina Aquest capítol profunditza en les aplicacions específiques dels algorismes de la IA en biologia i medicina. Es poden incloure exemples de com la IA s'utilitza per a la classificació de tumors basada en dades genòmiques i epigenètiques, la predicció de l'estat de mutació a partir d'imatges d'histopatologia, la integració de dades multi-òmics i el desenvolupament d'eines de diagnòstic. Es podrien destacar eines i plataformes com HumanDx i Isabel.
-
Capítol 7: La IA en el Descobriment i Desenvolupament de Fàrmacs Aquest capítol se centra específicament en el paper de la IA en les diferents etapes del descobriment i desenvolupament de fàrmacs. Això inclou la identificació de dianes terapèutiques, el cribratge virtual de compostos, la predicció de propietats farmacològiques, la química generativa per al disseny de noves molècules i la planificació de rutes sintètiques. Es podrien mencionar empreses com Deep Genomics i Relay Therapeutics que utilitzen la IA en el descobriment de fàrmacs.
-
Capítol 8: El Futur de la Biotecnologia, la IA i la Medicina Aquest capítol mira cap al futur, explorant com la biotecnologia i la IA continuaran transformant la medicina. Es discuteix la construcció d'eines per desxifrar estructures moleculars i sistemes biològics, amb exemples com AlphaFold per a la predicció de l'estructura de proteïnes. També es tracten les aplicacions de la IA en la genètica, com la predicció de l'organització 3D del genoma i els elements reguladors, i en la neurociència, amb la modelització del cervell i el comportament. Finalment, es podrien abordar temes com la computació quàntica per a la química i la biologia in silico.
L'autor, Brian Hilbush, és un expert en biotecnologia i genòmica amb tres dècades d'experiència en gestió empresarial i científica d'alt nivell en les ciències de la vida. La seva experiència tècnica resideix en la intersecció de la genòmica, la intel·ligència artificial i la bioinformàtica. Ha cofundat ModGene, on va construir una plataforma de descobriment de dianes de fàrmacs basada en la genètica amb un enfocament en les malalties neurodegeneratives.
En resum, "In Silico Dreams" ofereix una visió exhaustiva de com la intel·ligència artificial i la biotecnologia estan revolucionant el descobriment, el desenvolupament i l'aplicació de la medicina, combinant perspectives històriques amb les últimes avanços i les implicacions futures per a la salut humana.
