Nuevo proyecto de COVID-19 utilizará el poder de los teléfonos inteligentes para buscar tratamientos
Crédito: Imperial College London
Los investigadores imperiales buscarán nuevos tratamientos potenciales para el COVID-19 utilizando el poder de cómputo de los teléfonos inteligentes de las personas.
En colaboración con la Fundación Vodafone, el proyecto «Corona-AI» utilizará la aplicación gratuita DreamLab, que procesa los cálculos utilizando la potencia informática de un teléfono inteligente mientras el usuario duerme. La aplicación ya ha ayudado a encontrar posibles nuevos medicamentos contra el cáncer y ahora pretende ayudar en la lucha contra la pandemia de coronavirus.
Los datos generados a partir de los cálculos ayudarán a los científicos imperiales a identificar los medicamentos existentes y las moléculas basadas en alimentos con propiedades antivirales. En última instancia, esperan permitir el desarrollo de tratamientos personalizados para los pacientes. con COVID-19.
La aplicación funciona mediante la creación de una red de teléfonos inteligentes para impulsar una supercomputadora virtual, capaz de procesar miles de millones de cálculos, sin recopilar ni divulgar datos de ubicación de los usuarios. No se descargan datos personales ni procesados desde el dispositivo del usuario.
Los investigadores creen que, a largo plazo, este trabajo podría acelerar el acceso a medicamentos efectivos y permitir tratamientos personalizados contra esta enfermedad infecciosa.
Dr. K irill Veselkov, del Departamento de Cirugía y Cáncer del Imperial College London, quien dirige la investigación, dijo: «Necesitamos urgentemente nuevos tratamientos para abordar el covid-19. Existen medicamentos existentes que podrían funcionar para tratarlo, y lo mejor de reutilizar los medicamentos existentes es que ya sabemos que son seguros de usar y, por lo tanto, podríamos llevarlos rápidamente a los pacientes.
» Sin embargo, tenemos que hacer análisis difíciles y complicados utilizando inteligencia artificial para descubrir qué molécula o combinaciones de moléculas podrían interrumpir el virus cuando está dentro del cuerpo. Queremos apuntar no solo a una proteína, sino a toda la red que el virus crea para sobrevivir. Entonces podemos ver qué medicamentos que contienen estas moléculas podrían ser posibles candidatos para combatir el virus, y también podemos ver qué alimentos que contienen moléculas útiles podrían aumentar la capacidad del cuerpo para defenderse.
«Todo esto requiere una gran cantidad de potencia informática y DreamLab crea una supercomputadora que nos permite realizar este importante trabajo en un período de tiempo relativamente corto».
Acelerar el trabajo
Mientras que la investigación experimental tradicional y los métodos de investigación estándar podrían tardar años en desarrollarse, el enfoque de procesamiento móvil basado en la nube de DreamLab puede reducir drásticamente el tiempo necesario para analizar la gran cantidad de datos que existen. Una computadora de escritorio con un procesador de ocho núcleos funcionando las 24 horas del día tardaría décadas en procesar los datos, pero una red de 100 000 teléfonos inteligentes funcionando seis horas por la noche podría hacer el trabajo en solo un par de meses.
En lugar de buscar moléculas de medicamentos completamente nuevas, el proyecto buscará en una base de datos de miles de medicamentos existentes que podrían reutilizarse para combatir el COVID-19. Como ya se sabe que estos medicamentos son seguros, podrían usarse mucho antes que los medicamentos nuevos.
Además, el proyecto analizará una base de datos de moléculas de alimentos que podrían aumentar la capacidad de los medicamentos para combatir COVID-19 en el cuerpo.
Múltiples líneas de ataque
Los coronavirus necesitan a sus huéspedes para sobrevivir y replicarse. Lo hacen «secuestrando» procesos celulares, utilizando nuestras propias proteínas para ayudarlos a sobrevivir. Las complejas interacciones entre las proteínas del virus y las nuestras se llaman ‘redes de interactoma virus-huésped’.
Los medicamentos antivirales tradicionales solo se dirigen a una de las proteínas involucradas, pero esto deja la posibilidad de que el virus mute para obtener alrededor del obstáculo creado por la droga. En cambio, cualquier tratamiento debe ser capaz de abordar múltiples partes de la red interactoma virus-huésped.
Aquí es donde entra en juego el poder de la supercomputación de los teléfonos inteligentes de la nación. aprendizaje automático, en una red de supercomputación móvil, para analizar miles de millones de combinaciones de medicamentos existentes, moléculas basadas en alimentos e interacciones genéticas, reduciendo fundamentalmente el tiempo necesario para hacer descubrimientos.
El mejor tratamiento podría incluir medicamentos existentes y moléculas de apoyo que se encuentran en los alimentos.Sin embargo, mapear cómo las combinaciones de moléculas interactúan con la red del interactoma virus-huésped es muy complicado, y las combinaciones de tres, cuatro o incluso más compuestos serían imposibles de identificar. prueba en el laboratorio.
Un miembro de la colaboración DreamLab, el profesor Michael Bronstein del Departamento de Informática del Imperial College de Londres, dijo: «Estamos utilizando métodos de IA basados en redes para identificar compuestos antivirales entre un conjunto de datos de miles de moléculas, mediante el modelado de los efectos de red de las interacciones entre estas moléculas y biomoléculas en nuestro cuerpo.
«Anteriormente hemos utilizado con éxito estos métodos para encontrar ‘hiperalimentos’ que contienen compuestos similares a fármacos contra el cáncer, ahora los están volviendo a preparar para la nueva enfermedad».
Eventualmente, el equipo espera que se puedan prescribir terapias con múltiples medicamentos con dietas de apoyo para ayudar a los pacientes con COVID-19 a recuperarse.
Mejorando la resultados
El director del Departamento de Cirugía y Cáncer de Imperial, el profesor George Hanna, dijo: «Estos son tiempos sin precedentes que exigen soluciones científicas radicales y sin precedentes. El equipo del proyecto DreamLab: Corona-AI ha utilizado su conocimiento y éxito en el uso de la tecnología de IA para descubrir propiedades anticancerígenas en medicamentos y alimentos existentes y usarlo contra esta nueva amenaza global».
Miembro de El equipo del proyecto, el Dr. Reza Mirnezami, cirujano colorrectal consultor del Royal Free Hospital, dijo: «El equipo de DreamLab está trabajando para aprovechar el poder de la IA para identificar cómo los medicamentos aprobados y de uso común podrían ‘reubicarse’ en la guerra contra COVID-19″. 19 Además, estamos analizando cómo mejorar los resultados en los pacientes con COVID-19 mediante la dieta, lo que indudablemente afectará la inmunidad del huésped y la resiliencia de la microbiota intestinal».
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La red de teléfonos inteligentes ayuda a descubrir cientos de moléculas anticancerígenas en comida proporcionada por Imperial College London Cita: El nuevo proyecto COVID-19 utilizará el poder de los teléfonos inteligentes para buscar tratamientos (8 de abril de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news /2020-04-covid-power-smartphones-treatments.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona para únicamente con fines informativos.