FORSKARE I FOKUS
Tar AI till hjälp för bättre läkemedel
Per Larsson. Foto: Mikael Wallerstedt

Tar AI till hjälp för bättre läkemedel

Per Larsson forskar om läkemedelsupptag och välkomnar artificiell intelligens som effektivt verktyg. Han är trött både på “AI-hybris” och skräckscenarion om AI.

11 aug 2023, kl 07:34
0

Annons

Uppsalaforskaren Per Larsson är trött på den senaste tidens polariserade diskussion om artificiell intelligens, AI. Han tror varken på varningarna för att AI kommer att skapa ostyrbara mördarrobotar eller på att den nya tekniken ska kunna lösa mänsklighetens alla problem.

Däremot ser han fram emot att få vara med om den fortsatta utvecklingen av AI-verktyg inom forskningen och hoppas att AI-diskussionen i samhället så småningom ska bli mer verklighetsnära.

– Tekniken erbjuder fantastiska möjligheter, inte minst för läkemedelsforskningen, och jag tror att det kommer att komma otroligt mycket positivt ut av det här, säger han.

Tvärvetenskaplig AI-satsning i Uppsala

Under ett intervjusamtal berättar Per Larsson om sina egna erfarenheter av AI som forskningsverktyg och om sina reflektioner kring samhällsdebatten om den nya tekniken.

Själv använder han AI som verktyg i sin forskning om hur man kan förbättra upptaget av vissa läkemedel i mag-tarmkanalen och därmed bland annat kunna ersätta injektioner med tabletter.

Hans intresse för den nya teknikens möjligheter växte sig också ännu starkare under ett års medverkan i Uppsala universitets tvärvetenskapliga satsning AI4Research. Satsningen ska förstärka och vidareutveckla forskningen om och med AI och maskininlärning inom universitetets olika discipliner.

Värdefulla diskussioner

AI4Research pågår i fem år. Forskare från universitetets olika fakulteter kan ansöka om att få medverka med ett projekt under ett år.

De som kommer med får under det året tillbringa halva veckan på en gemensam arbetsplats där de under arbetets gång kan utbyta tankar och erfarenheter och fundera kring AI. I samma syfte arrangeras även seminarieserier.

Per Larsson ledde ett av de nio projekt som ingick i AI4Research under 2022.

– Det var en mycket värdefull erfarenhet att på detta sätt få möta andra discipliner och kunna diskutera mer i lugn och ro. Nu har jag på ett annat sätt med AI i planeringen redan från början när jag sätter upp ett forskningsprojekt, berättar han.

Civilingenjör i läkemedelsvärlden

Per Larssons väg in i den farmaceutiska världen började en bit därifrån, med en utbildning till civilingenjör i molekylär bioteknik.

Sedan disputerade han vid Stockholms universitet i teoretisk kemi med en avhandling om simuleringsmodeller för hur molekyler och atomer rör sig och interagerar med varandra.

De efterföljande postdoc-åren vid University of Virginia i Charlottesville, USA, ägnade han åt datorsimuleringar av hur influensavirus kan få in sitt genetiska material i värdceller genom så kallad membranfusion, en sorts sammansmältning mellan de membran som omger viruset respektive cellen.

Trodde det var en felsägning

I mitten av 2015 var han så tillbaka i Sverige och fick syn på en annons där Uppsala universitet efterlyste en forskare med simuleringsbakgrund till en tjänst vid farmaceutiska fakulteten.

Annonsen gällde en forskartjänst på området läkemedelsformulering. Ett begrepp som är okänt för många som inte jobbar med läkemedel och som inte heller Per Larsson då hade kommit i kontakt med tidigare.

– När jag hörde ordet första gången trodde jag att det var en felsägning…

Läkemedelsformulering handlar enkelt uttryckt om hur man utformar ett läkemedel så att kroppen kan ta upp den aktiva substansen på ett bra sätt. Vilka hjälpämnen som ska sättas till och vilken beredningsform – piller, flytande lösning, kapslar, stolpiller, injektioner, dropp eller något annat – som är lämpligast.

Nytt område för AI

Han sökte och fick jobbet och sedermera ett biträdande lektorat, vilket innebär att han kombinerar forskningen med undervisning vid farmaceutiska fakulteten.

Det hittills mest omtalade användningsområdet för AI inom läkemedelsforskning är att designa nya läkemedelsmolekyler, nya aktiva substanser.

I det syftet har tekniken redan använts ett tag och användningen bara ökar. Artificiell intelligens kan snabbt kombinera och utvärdera enorma mängder information och föreslå kandidatmolekyler att studera vidare.

Nu är Per Larsson en av dem som börjar använda AI även inom andra delar av läkemedelsforskningen, i hans fall utvecklingen av nya, effektiva läkemedelsformuleringar av peptidläkemedel.

Vill öka variation bland hjälpämnen

AI kan bland annat effektivisera sökandet efter nya hjälpämnen, eller exipienter som facktermen lyder. Per Larsson och hans medarbetare vill hitta hjälpämnen som gör att mag-tarmkanalen kan ta upp mer av den aktiva substansen.

– Med traditionella metoder tar det lång tid att pröva sig igenom ett stort antal möjliga exipienter. AI kan spara mycket tid i det arbetet och hjälpa oss att designa nya exipienter som har optimala egenskaper för varje enskilt läkemedel, säger han.

– Det kan i framtiden möjliggöra en större variation av särskilt anpassade exipienter i stället för att som i dag använda samma hjälpämne i många olika läkemedel.

Hur kan upptaget ökas?

För biologiska läkemedel, som till exempel de peptidläkemedel Per Larsson arbetar med, ligger den så kallade biotillgängligheten i dag vanligen på ungefär 1-3 procent om man tar det via munnen.

Det är faktiskt bara en så liten andel av en tillförd dos av den aktiva substansen som når blodomloppet och kan ge den effekt som man vill ha. Den så kallade biotillgängligheten varierar också mycket från person till person.

Per Larsson och hans medarbetare vill höja procentsiffran.

– Bara att få upp biotillgängligheten till 10 procent skulle vara fantastiskt stort, särskilt om man kan kombinera det med att minska variationen mellan personer, säger han.

Använder virtuell tarm

Med högre och jämnare biotillgänglighet skulle fler peptidläkemedel som i dag kräver dagliga sprutor eller återkommande infusioner i stället kunna tas via munnen, som tabletter eller kapslar.

– Det finns en rad kroniska sjukdomar där detta skulle kunna bli möjligt. Jag tror många patienter skulle föredra det.

I sin forskning använder Per Larsson och hans grupp AI som ett hjälpmedel för att utveckla något som kallas en virtuell tarm. Det är olika datormodeller som imiterar läkemedelsupptag i en mänsklig tarm.

Arbetet går framåt och forskarna räknar med att kunna publicera en första artikel med AI-resultat från projektet i höst.

Per Larsson: Trött på AI-hybris

Även i undervisningen vid fakulteten får nu AI steg för steg mer utrymme.

Per Larsson hoppas att kunskapsspridning i olika former kan bidra till att utveckla även samhällsdebatten om artificiell intelligens. Han vill se en mindre polariserad diskussion utan vare sig det han kallar ”AI-hybris” eller dess motsats.

– Jag är lite trött på trenden med AI för AI:s egen skull. Det finns en sorts AI-hybris där man tror att den nya tekniken är lösningen på allt. Det är den inte och vi har gjort bra forskning även tidigare, säger han och påpekar även att tekniken är långt ifrån perfekt:

– Faktum är att AI har fel ganska ofta.

Vill se mognare debatt

Men å andra sidan tror han inte särskilt mycket på Elon Musk och andra som vill slå till bromsarna av rädsla för att artificiell intelligens ska kunna frigöra sig från mänsklig styrning och till och med skapa system som är skadliga för människor.

– Jag är lite fascinerad över att relativt många plötsligt blivit AI-experter, precis som när alla blev epidemiologer under pandemin. Med reservation för att jag befinner mig ganska långt ifrån arbetet med att ta fram nya AI-algoritmer så vill jag ändå påstå det är en bra bit kvar till självtänkande AI-system, säger han.

– Man ska inte vara naiv och det är nödvändigt med debatt. Men det finns mer akuta frågor som det är viktigt att diskutera. Vi borde tala mer om vilken roll vi vill att AI ska spela i vårt samhälle, vilka uppgifter vi vill ge den och inte.