کمی بیشتر از یک سال پیش، به جوزف کوتس گفته شد که فقط یک چیز برای تصمیم گیری باقی مانده است. آیا می‌خواهد در خانه بمیرد یا در بیمارستان؟
کوتس، که در آن زمان 37 سال داشت و در رنتون، واشنگتن زندگی می‌کرد، به سختی هوشیار بود. ماه‌ها بود که با یک اختلال خونی نادر به نام سندرم POEMS مبارزه می‌کرد که باعث شده بود دست و پاهایش بی‌حس شوند، قلبش بزرگ شود و کلیه‌هایش از کار بیفتند. هر چند روز یکبار، پزشکان مجبور بودند لیترها مایع را از شکمش تخلیه کنند. او برای دریافت پیوند سلول‌های بنیادی خیلی بیمار شده بود - یکی از معدود درمان‌هایی که می‌توانست او را وارد مرحله بهبودی کند.
او گفت:
اما دوست دختر کوتس، تارا تئوبالد، آماده تسلیم شدن نبود. بنابراین او یک ایمیل التماس برای کمک به دکتری در فیلادلفیا به نام دیوید فیگنbaum فرستاد، که این زوج یک سال قبل در اجلاس بیماری‌های نادر ملاقات کرده بودند.
تا صبح روز بعد، دکتر فیگنbaum پاسخ داده بود و ترکیبی غیرمتعارف از شیمی‌درمانی، ایمونوتراپی و استروئیدها را پیشنهاد کرد که قبلاً به عنوان درمانی برای اختلال کوتس آزمایش نشده بود.
در عرض یک هفته، کوتس به درمان پاسخ داد. در چهار ماه، او به اندازه کافی سالم بود که بتواند پیوند سلول‌های بنیادی انجام دهد. امروز او در مرحله بهبودی است.
رژیم دارویی نجات‌بخش توسط پزشک یا هیچ فردی دیگری طراحی نشده بود. بلکه توسط یک مدل هوش مصنوعی ارائه شده بود.
در آزمایشگاه‌ها در سراسر جهان، دانشمندان از هوش مصنوعی (A.I.) برای جستجو در میان داروهای موجود برای درمان‌هایی که برای بیماری‌های نادر مؤثر هستند، استفاده می‌کنند. تغییر کاربری دارو، همانطور که نامیده می‌شود، چیز جدیدی نیست، اما استفاده از یادگیری ماشین این روند را سرعت می‌بخشد - و می‌تواند امکانات درمانی را برای افراد مبتلا به بیماری‌های نادر و گزینه‌های کم گسترش دهد.
به لطف نسخه‌هایی از این فناوری که توسط تیم دکتر فیگنbaum در دانشگاه پنسیلوانیا و جاهای دیگر توسعه یافته است، داروها به سرعت برای شرایطی از جمله سرطان‌های نادر و تهاجمی، اختلالات التهابی کشنده و شرایط پیچیده عصبی تغییر کاربری داده می‌شوند. و اغلب، آنها کار می‌کنند.
تعداد انگشت شماری از داستان‌های موفقیت تا کنون محققان را به این سوال سوق داده است: چند درمان دیگر در دیدرس پنهان شده‌اند؟
دونالد سی. لو، رئیس سابق توسعه درمانی در مرکز ملی پیشبرد علوم ترجمه و سرپرست علمی در Remedi4All، گروهی متمرکز بر تغییر کاربری دارو، گفت:
مؤسسات ملی بهداشت (National Institutes of Health) بیماری‌های نادر را به عنوان بیماری‌هایی تعریف می‌کنند که کمتر از 200000 نفر را در ایالات متحده مبتلا می‌کنند. اما هزاران بیماری نادر وجود دارد که در مجموع ده‌ها میلیون آمریکایی و صدها میلیون نفر را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار می‌دهند.
با این حال، بیش از 90 درصد از بیماری‌های نادر هیچ درمان تأیید شده‌ای ندارند و غول‌های دارویی منابع زیادی را برای تلاش برای یافتن آنها اختصاص نمی‌دهند. کریستین کولویس، که ریاست برنامه‌های مشارکت در توسعه دارو در NCATS را بر عهده دارد، گفت که معمولاً پول زیادی برای ساختن یک داروی جدید برای تعداد کمی از بیماران وجود ندارد.
دکتر مارینکا زیتنیک، دانشیار دانشکده پزشکی هاروارد که کاربردهای علم کامپیوتر در تحقیقات پزشکی را مطالعه می‌کند، گفت که این امر تغییر کاربری دارو را به
آزمایشگاه دکتر زیتنیک در هاروارد یک مدل هوش مصنوعی دیگر برای تغییر کاربری دارو ساخته است.
دکتر لو گفت:
یافتن سرنخ در تحقیقات قدیمی
تغییر کاربری دارو در داروسازی نسبتاً رایج است: ماینوکسیدیل، که به عنوان داروی فشار خون ساخته شده بود، برای درمان ریزش مو تغییر کاربری داده شده است. ویاگرا، که در اصل برای درمان بیماری قلبی به بازار عرضه شد، اکنون به عنوان داروی اختلال نعوظ استفاده می‌شود. سماگلوتید، داروی دیابت، به دلیل توانایی‌اش در کمک به افراد برای کاهش وزن، مشهور شده است.
اولین باری که دکتر فیگنbaum یک دارو را تغییر کاربری داد، در تلاش برای نجات جان خودش بود. او در سن 25 سالگی، در حالی که در دانشکده پزشکی بود، به یک زیرگروه نادر از یک اختلال به نام بیماری Castleman مبتلا شد که منجر به واکنش سیستم ایمنی شد و او را به بخش مراقبت‌های ویژه منتقل کرد.
هیچ راهی برای درمان بیماری Castleman وجود ندارد و برخی از افراد به هیچ یک از درمان‌های موجود پاسخ نمی‌دهند. دکتر فیگنbaum هم جزو آنها بود. دکتر فیگنbaum بین بستری شدن در بیمارستان و دوره‌های شیمی‌درمانی که به طور موقت کمک می‌کرد، هفته‌ها را صرف انجام آزمایش بر روی خون خود، مطالعه ادبیات پزشکی و تلاش برای درمان‌های غیرمتعارف کرد.
او گفت:
دارویی که جان دکتر فیگنbaum را نجات داد، یک داروی ژنریک به نام سیرولیموس بود که معمولاً به گیرندگان اهدای کلیه داده می‌شود تا از رد پیوند جلوگیری شود. این دارو بیماری Castleman او را برای بیش از یک دهه در مرحله بهبودی نگه داشته است.
دکتر فیگنbaum به عنوان استاد در دانشگاه پنسیلوانیا به کار خود ادامه داد و شروع به جستجوی داروهای دیگری با کاربردهای ناشناخته کرد. او متوجه شد که تحقیقات موجود پر از سرنخ‌های نادیده گرفته شده در مورد پیوندهای بالقوه بین داروها و بیماری‌هایی است که می‌توانند آنها را درمان کنند.
آزمایشگاه او موفقیت‌های اولیه‌ای داشت، از جمله یافتن اینکه یک داروی جدید سرطان به یکی دیگر از بیماران Castleman کمک کرد. اما این روند دشوار بود و تیمش مجبور بودند
کارهایی مشابه Every Cure در آزمایشگاه‌های دیگر در سراسر جهان انجام می‌شود، از جمله در Penn State و دانشگاه استنفورد، و همچنین در ژاپن و چین.
کمی بیشتر از یک سال پیش، به جوزف کوتس گفته شد که فقط یک چیز برای تصمیم گیری باقی مانده است. آیا می‌خواهد در خانه بمیرد یا در بیمارستان؟
کوتس، که در آن زمان 37 سال داشت و در رنتون، واشنگتن زندگی می‌کرد، به سختی هوشیار بود. ماه‌ها بود که با یک اختلال خونی نادر به نام سندرم POEMS مبارزه می‌کرد که باعث شده بود دست و پاهایش بی‌حس شوند، قلبش بزرگ شود و کلیه‌هایش از کار بیفتند. هر چند روز یکبار، پزشکان مجبور بودند لیترها مایع را از شکمش تخلیه کنند. او برای دریافت پیوند سلول‌های بنیادی خیلی بیمار شده بود - یکی از معدود درمان‌هایی که می‌توانست او را وارد مرحله بهبودی کند.
او گفت:
مدلی که توسط مؤسسه دکتر مایت توسعه یافته است، با موفقیت درمان‌های دیگری را نیز پیش‌بینی کرده است: آمفتامین‌ها که معمولاً برای درمان A.D.H.D. استفاده می‌شوند، فلج دوره‌ای را در کودکان مبتلا به یک اختلال ژنتیکی نادر تسکین دادند. یک داروی پارکینسون به بیماران مبتلا به یک بیماری عصبی کمک کرد تا حرکت کنند و صحبت کنند. یک داروی فشار خون رایج به نام گوانفاسین تحرک یک بیمار کودکان مبتلا به یک بیماری عصبی متفاوت را به شدت بهبود بخشید.
دکتر مایت گفت: بسیاری از داروها بیش از یک کار انجام می‌دهند. ویژگی‌های اضافی آنها گاهی اوقات به عنوان عوارض جانبی شناخته می‌شوند. او گفت:
در دانشگاه پنسیلوانیا، پلتفرم دکتر فیگنbaum تقریباً 4000 دارو را در برابر 18500 بیماری مقایسه می‌کند. برای هر بیماری، داروها بر اساس احتمال اثربخشی نمره دریافت می‌کنند. پس از انجام پیش‌بینی‌ها، تیمی از محققان آنها را بررسی می‌کنند تا ایده‌های امیدوارکننده را پیدا کنند، سپس آزمایش‌های آزمایشگاهی انجام می‌دهند یا با پزشکانی که مایل به آزمایش داروها بر روی بیماران هستند، ارتباط برقرار می‌کنند.
در جاهای دیگر، شرکت‌های داروسازی از هوش مصنوعی برای کشف داروهای کاملاً جدید استفاده می‌کنند، تلاشی که پتانسیل ساده‌سازی سازمانی را دارد که در حال حاضر میلیاردها دلار ارزش دارد. اما تغییر کاربری دارو احتمالاً برای هیچ یک از طرفین سودآور نخواهد بود. آیدن هولیس، استاد اقتصاد در دانشگاه کلگری با تمرکز بر تجارت پزشکی، گفت که بسیاری از پتنت‌های دارو پس از چند دهه منقضی می‌شوند، به این معنی که انگیزه کمی برای شرکت‌های دارویی برای جستجوی کاربردهای اضافی برای آنها وجود دارد.
هنگامی که یک دارو به یکی از هزاران داروی ژنریک تأیید شده توسط سازمان غذا و دارو تبدیل می‌شود، معمولاً با رقابت سختی روبرو می‌شود و قیمت را کاهش می‌دهد.
دکتر فیگنbaum گفت:
برای تأمین مالی این سرمایه‌گذاری، Every Cure در سال گذشته بیش از 100 میلیون دلار تعهد از پروژه جسورانه TED و آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته برای سلامت، آژانسی در داخل وزارت بهداشت فدرال که به حمایت از پیشرفت‌های بالقوه تحقیقاتی اختصاص دارد، دریافت کرد. دکتر فیگنbaum گفت که Every Cure از این پول تا حدی برای تأمین مالی آزمایش‌های بالینی داروهای تغییر کاربری داده شده استفاده خواهد کرد.
دکتر گرانت میچل، یکی دیگر از بنیانگذاران Every Cure و همکلاسی دانشکده پزشکی دکتر فیگنbaum، گفت:
"باید کسی اولین نفری باشد که امتحان می‌کند"
دکتر لوک چن زمانی که مدل دکتر فیگنbaum پیشنهاد کرد که او یک بیمار مبتلا به بیماری Castleman را با استفاده از آدالیموماب، دارویی که معمولاً برای درمان آرتریت، بیماری کرون و کولیت اولسراتیو استفاده می‌شود، درمان کند، تردید داشت.
دکتر چن، خون‌شناس و استاد دانشگاه Dalhousie و دانشگاه British Columbia، گفت:
اما بیمار قبلاً شیمی‌درمانی و پیوند مغز استخوان را انجام داده بود و داروهایی از جمله دارویی را که جان دکتر فیگنbaum را نجات داد، امتحان کرده بود. هیچ چیز کارساز نبود و او وارد آسایشگاه شده بود.
دکتر چن گفت:
دکتر چن بدون هیچ گزینه دیگری، آدالیموماب را به بیمار داد. در عرض چند هفته، بیمار در مرحله بهبودی قرار گرفت. این مورد اخیراً موضوع مقاله‌ای در مجله پزشکی نیوانگلند بود.
دکتر زیتنیک گفت: هیچ مدلی معصوم نیست. هوش مصنوعی گاهی اوقات می‌تواند پیش‌بینی‌هایی را
دکتر کولویس گفت که رتبه‌بندی درمان‌های بالقوه بر اساس احتمال موفقیت نیز می‌تواند دشوار باشد. چنین مسائلی نظارت پزشک را حیاتی می‌کند. او گفت که گاهی اوقات، یک پزشک تشخیص می‌دهد که یک پیشنهاد درمانی برای امتحان کردن خیلی خطرناک است. دکتر کولویس افزود:
زمانی که دکتر فیگنbaum برای اولین بار به دکتر وین گائو، خون‌شناس و انکولوژیست در ایالت واشنگتن، پیشنهاد کرد که یک درمان جدید را روی یکی از بیمارانش امتحان کند، دکتر گائو شک داشت.
بیمار کوتس بود، مرد واشنگتنی که به سمت آسایشگاه می‌رفت، و ترکیب دارویی تهاجمی که توسط مدل دکتر فیگنbaum پیشنهاد شده بود، به نظر می‌رسید، دکتر گائو گفت. در واقع، او نگران بود که این درمان ممکن است کوتس را سریعتر بکشد.
اما کوتس مرد جوانی بود و هیچ درمان دیگری برای در نظر گرفتن وجود نداشت. بنابراین، دکتر گائو گفت،
ماه گذشته، درست بیش از یک سال پس از نزدیک شدن به مرگ، کوتس و دوست دخترش از دکتر فیگنbaum در فیلادلفیا دیدار کردند تا از او برای کمکش تشکر کنند. کوتس خندان تصویری از سلامتی بود. او از آخرین باری که دکتر را ملاقات کرده بود عضله ساخته بود.
کوتس آن صبح هنگام ورزش مچ پایش را پیچانده بود. اما در غیر این صورت، او گفت،
ماکسول استراچان در گزارش‌دهی مشارکت داشت.