AI giúp tăng tốc phát hiện thuốc, thay đổi cách bệnh nhân nhận thuốc và phương pháp điều trị

Thế nhưng, những tiến bộ về trí tuệ nhân tạo (AI) đang bắt đầu cho thấy nhiều điều hứa hẹn trong y học, có khả năng thay đổi cách bác sĩ, y tá và các chuyên gia chăm sóc sức khỏe khác thực hiện công việc hàng ngày và cuối cùng là sống thêm nhiều người.

Trong ngành dược phẩm, AI một ngày nào đó có thể đẩy nhanh quá trình phát triển thuốc mới. Ở văn phòng bác sĩ, công nghệ này có thể hỗ trợ bác sĩ tạo và thực hiện các kế hoạch chăm sóc phù hợp với từng bệnh nhân. AI cũng có thể giúp hợp lý hóa công việc của các nhà nghiên cứu y tế bằng cách phân tích các tài liệu phức tạp.

Các chuyên gia dự đoán rằng trong vài năm tới, AI có thể biến đổi hoàn toàn lĩnh vực y tế, giảm bớt áp lực về thời gian và cải thiện mối quan hệ giữa bác sĩ với bệnh nhân.

Tăng tốc phát hiện thuốc

Sean McClain, Giám đốc điều hành Absci - hãng sản xuất thuốc dựa trên AI, cho biết các công ty dược phẩm phải mất khoảng một thập kỷ và 2 tỉ USD tài trợ để phát triển các loại thuốc mới sẵn sàng đưa ra thị trường. Thế nhưng, Sean McClain nói với trang Insider rằng ông tin công nghệ AI tạo sinh (generative AI), được củng cố bởi dữ liệu đào tạo “chất lượng cao”, có thể đẩy nhanh quá trình phát hiện thuốc bằng cách thiết kế “các kháng thể an toàn, hiệu quả với những mục tiêu bệnh khó chữa với tốc độ chưa từng thấy”.

Sean McClain cho biết tầm nhìn là đưa một căn bệnh cụ thể vào nền tảng AI của Absci và để nó thiết kế một loại thuốc hoặc phương pháp điều trị với các thuộc tính cụ thể và trong những thông số nhất định, chẳng hạn hiệu lực, khả năng sản xuất và các thông số khác.

Ông nói điều này sẽ giúp ngành dược phẩm giảm đáng kể chi phí cho bệnh nhân và tăng lợi nhuận với các loại thuốc mới.

Sean McClain chia sẻ với Insider: “Trong khi phương pháp truyền thống về phát hiện thuốc cố gắng tìm kiếm các loại thuốc bằng cách sàng lọc thư viện hiện có, AI cho phép các công ty tạo ra loại thuốc mới trên máy tính được thiết kế chính xác với các đặc tính mong muốn. Ví dụ tại Absci, chúng tôi có thể kiểm tra và xác nhận gần 3 triệu thiết kế độc đáo do AI tạo ra mỗi tuần và kết quả từ phòng thí nghiệm thực của chúng tôi, được đưa trở lại để cải thiện mô hình AI theo một chu kỳ lặp đi lặp lại".

Trong tương lai gần, Sean McClain hy vọng ngành chăm sóc sức khỏe sẽ sử dụng AI để thiết kế các loại thuốc được cá nhân hóa.

Chăm sóc cá nhân

Ngoài việc giúp nhiều công ty dược phẩm phát triển các loại thuốc mới, AI còn giúp các bác sĩ thiết kế và đưa ra kế hoạch chăm sóc cá nhân cho những người mắc các bệnh, chẳng hạn ung thư tuyến tiền liệt.

Tim Showalter, Giám đốc y tế tại ArteraAI - công ty y tế chính xác đang phát triển các xét nghiệm AI để cá nhân hóa những phương pháp điều trị ung thư, giải thích rằng các hướng dẫn hiện tại để điều trị ung thư tuyến tiền liệt tập trung vào “một số khuyến nghị chung” thay vì kết quả chăm sóc cá nhân cho từng bệnh nhân.

Để giúp các bác sĩ đưa ra quyết định sáng suốt hơn liên quan đến ung thư tuyến tiền liệt, Tim Showalter và nhóm của ông đã phát triển một bài kiểm tra AI đặc biệt có tên ArteraAI Prostate Test.

Nó được thiết kế để giúp các bác sĩ xác định mức độ bệnh nhân có thể đáp ứng với một phương pháp điều trị cụ thể bằng cách cung cấp thông tin dự đoán và điểm tiên lượng. Mục đích là hỗ trợ các bác sĩ đưa ra "quyết định điều trị được cá nhân hóa".

Tim Showalter cho biết thuật toán AI của xét nghiệm sẽ phân tích hình ảnh sinh thiết và dữ liệu lâm sàng của bệnh nhân để giúp bác sĩ xác định hiệu quả lâu dài của liệu pháp hormone. Ông cho biết kết quả của nó “đặc thù cho từng bệnh nhân” và có thể được cung cấp nhanh chóng.

Với sự giúp đỡ của Northwestern Medicine, Trung tâm Ung thư Fred Hutchinson, UW Medicine và Đại học California (San Diego), Tim Showalter và nhóm của ông đã sử dụng công nghệ này để tạo ra kết quả của 324 chuyên gia y tế cho bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt.

Hợp lý hóa nghiên cứu y học

Khi tìm ra phương pháp điều trị những căn bệnh mới, các chuyên gia y tế phải cập nhật nghiên cứu y học mới nhất. Thế nhưng, với số lượng lớn các tài liệu nghiên cứu y học hiện có và mới nổi, việc tìm kiếm và phân tích thông tin này có thể mất rất nhiều thời gian lẫn công sức.

Đây là một vấn đề lớn trong lĩnh vực y học gien (cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe dựa trên thông tin gien của một cá nhân) bởi có một số lượng lớn gien ở người. Nhiều gien trong số đó chưa được nghiên cứu trong lĩnh vực ung thư.

Dù vậy, gã khổng lồ công nghệ Fujitsu (Nhật Bản) hy vọng sẽ giúp các bác sĩ tiết kiệm thời gian quý báu để nghiên cứu toàn bộ bộ gien con người bằng cách sử dụng một công cụ AI mới, với mục tiêu một ngày nào đó sẽ chữa khỏi bệnh ung thư.

Công ty cho biết công cụ này giúp bác sĩ tìm và lấy dữ liệu từ các tài liệu nghiên cứu liên quan về những chủ đề gien cụ thể. Sau đó, các bác sĩ có thể sử dụng dữ liệu này để tạo ra những kế hoạch điều trị ung thư cá nhân hóa một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Fujitsu tuyên bố giải pháp này đã giảm hơn một nửa thời gian mà các chuyên gia y tế cần để đọc nghiên cứu về biến đổi gien. Hợp tác với Trung tâm Ung thư Aichi ở thành phố Nagoya (Nhật Bản), công cụ của Fujitsu đã phân tích hơn 1,2 triệu tài liệu nghiên cứu y khoa như một phần của thử nghiệm lâm sàng với 450 bệnh nhân ung thư.

Fujitsu cho biết hệ thống này sẽ giúp các bác sĩ lâm sàng "thu hẹp phạm vi các loại thuốc có hiệu quả chống lại các đột biến gien cụ thể".

Rủi ro cần xem xét

Dù AI mang lại nhiều điều hứa hẹn cho ngành chăm sóc sức khỏe nhưng cũng có nhiều rủi ro mà các chuyên gia sử dụng AI phải xem xét và giảm thiểu.

Tim Showalter cho biết một trong những thách thức lớn nhất của AI là nguy cơ thành kiến. Ông nói các bác sĩ lâm sàng nên giảm thiểu vấn đề này bằng cách đảm bảo dữ liệu đào tạo AI dựa trên “bộ dữ liệu đa dạng”.

Tim Showalter cho hay: “Các bác sĩ lâm sàng đóng vai trò quan trọng bằng cách liên tục đặt câu hỏi và xem xét kỹ lưỡng các bộ dữ liệu để giảm thiểu những thành kiến”. Ông nói rằng việc thiếu "quy định toàn diện" cũng có thể khiến việc sử dụng công nghệ AI trong môi trường chăm sóc sức khỏe trở nên rủi ro.

Theo Tim Showalter, dù chính phủ Mỹ đang bắt đầu giải quyết vấn đề này thông qua các lệnh hành pháp, tất cả bên liên quan, bao gồm các chuyên gia y tế, nhà nghiên cứu, nhà công nghệ và nhà làm luật, phải làm việc cùng nhau để đảm bảo AI y tế “trải qua quá trình xác nhận lâm sàng nghiêm ngặt”.

Ông nói: “Cam kết này đảm bảo rằng AI không chỉ đáp ứng các tiêu chuẩn theo quy định mà còn mang lại những tiêu chuẩn cao nhất về chăm sóc bệnh nhân”.

Surya Josyula, Giám đốc tiếp thị tại Fujitsu Laboratories of America, cảnh báo các tổ chức chăm sóc sức khỏe sẽ không trở nên quá phụ thuộc vào AI trong những năm tới. Ông nói: “Điều quan trọng là phải có bác sĩ hoặc nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe tham gia để đảm bảo công cụ AI đưa ra chẩn đoán chính xác”.

Sean McClain nói rằng Trung Quốc có thể gây ra mối đe dọa khi công nghệ AI của nước này được áp dụng rộng rãi hơn. Ngoài ra, chính phủ Trung Quốc cũng chưa thực hiện nhiều biện pháp bảo vệ dữ liệu.

Ông nói: “Nếu các đối thủ cạnh tranh ở quốc gia khác phát triển công nghệ nhanh hơn và với ít tiêu chuẩn quy định hơn, Mỹ có thể thua trong cuộc đua đổi mới khi sở hữu trí tuệ được tích lũy ở nước ngoài. Ngoài ra, những kẻ xấu có thể sử dụng AI để tạo ra các mối đe dọa sinh học, nên Mỹ và các quốc gia khác phải hỗ trợ các nhà đổi mới phát triển các biện pháp phó dựa trên AI”.

Tận dụng tối đa AI chăm sóc sức khỏe

Nhiều tổ chức chăm sóc sức khỏe và bác sĩ y khoa sẽ chưa quen với việc sử dụng các công nghệ mới như AI để điều trị cho bệnh nhân. Thế nhưng, các chuyên gia cho biết một vài bước đơn giản có thể đảm bảo các phương pháp điều trị dựa trên AI diễn ra tốt đẹp và cứu được nhiều mạng sống.

Tim Showalter khuyên các bác sĩ y tế sử dụng AI nên thể hiện cả “sự hoài nghi và sự cởi mở” với công nghệ vì làm như vậy sẽ đảm bảo “đánh giá kỹ lưỡng về các đổi mới” và thúc đẩy “những tiến bộ thực sự nâng cao khả năng chăm sóc bệnh nhân”.

Ngoài ra, Tim Showalter khuyến nghị các tổ chức nên áp dụng cách tiếp cận "xây dựng thay vì mua" với AI nếu họ có kế hoạch đưa công nghệ này lên hàng đầu trong tầm nhìn chiến lược của mình, nghĩa là các công ty nên tự phát triển hệ thống AI riêng.

Tim Showalter cho biết điều này sẽ đảm bảo “kiến thức và kỹ năng quan trọng được lưu giữ trong tổ chức”. Thế nhưng, ông nói thêm rằng việc thuê ngoài có thể khả thi hơn với các tổ chức coi AI là ít quan trọng về mặt chiến lược hơn.

Surya Josyula tin rằng sự trỗi dậy của AI sẽ "thay đổi đáng kể bối cảnh chăm sóc sức khỏe", với việc chăm sóc sức khỏe trong tương lai ngày càng được "thúc đẩy bởi dữ liệu và có tính cá nhân hóa cao".

Với suy nghĩ đó, ngành y tế phải hiểu “các nguyên tắc AI cơ bản và các ứng dụng của công nghệ này trong chăm sóc sức khỏe”, theo Surya Josyula.