AI in de gezondheidszorg en biotechnologie: Belofte, vooruitgang en uitdagingen

Kunstmatige intelligentie (AI) transformeert de gezondheidszorg en biotechnologie en stimuleert de ontwikkeling van medicijnen, genomica, medische beeldvorming en gepersonaliseerde geneeskunde. Het belooft snellere innovatie, lagere kosten en precisiebehandelingen op maat van geïndividualiseerde patiënten. Hoewel de technologie verbluft door de snelheid en de gegevens die zijn geëvalueerd, van AI-modellen die binnen enkele weken nieuwe kandidaat-geneesmiddelen identificeren tot door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) goedgekeurde beeldvormingsalgoritmen die helpen bij het stellen van diagnoses, moet de werkelijke impact op het verlagen van de kosten nog blijken. De huidige en toekomstige impact van AI in de gezondheidszorg en biotechnologie wordt besproken door Arya Bhushan en Preeti Misra in de recente review "Unlocking the potential: multimodal AI in biotechnology and digital medicine - economic impact and ethical challenges" (hierna "Potentieel").[1]

De markt

Het belang en de behoefte zijn er. De auteurs erkennen dat cloudgebaseerde en AI-gebaseerde technologieën in toenemende mate het ontdekken van medicijnen automatiseren en biomedisch onderzoek bevorderen. De wereldwijde AI-markt breidt zich snel uit, met een verwachte aanzienlijke groei tot 2032, vooral in Noord-Amerika. In de farmaceutische en biotechnologische sectoren zal de marktwaarde van AI naar verwachting sterk stijgen en in 2030 zal AI naar verwachting een rol spelen bij de ontwikkeling van meer dan de helft van de nieuwe geneesmiddelen.[2] Er zijn echter belangrijke uitdagingen bij de ontwikkeling en toepassing van AI in de gezondheidszorg, waaronder gegevenskwaliteit, algoritmische transparantie en ethische bezwaren, die de dringende behoefte aan verklaarbare AI-modellen, robuuste regelgevingskaders en rechtvaardige implementatie benadrukken om te zorgen voor een verantwoorde en impactvolle toepassing in wereldwijde gezondheidszorgsystemen.

Huidige toepassing in de gezondheidszorg en biotechnologie

De auteurs evalueren een breed spectrum van AI-technologieën die worden toegepast binnen de biotechnologie, waaronder multimodale AI-modellen die beeldvormingsgegevens, elektronische patiëntendossiers en klinische aantekeningen integreren; geavanceerde algoritmen voor het ontdekken en ontwikkelen van medicijnen; precisiegeneeskundeplatforms; genomica- en proteomica-analysehulpmiddelen; synthetische biologietoepassingen; geautomatiseerde diagnostiek; en digitale biomarkers. Specifieke deelgebieden die werden belicht zijn onder meer AI-gestuurde oplossingen voor het ontdekken van medicijnen, precisiegeneeskunde, genomica, bio-informatica, klinische proeven en gezondheidszorgsystemen. De analyse keek ook naar generatieve modellen zoals Variational Autoencoder (VAE) en Generative Adversarial Network (GAN) voor virtuele screening, evenals convolutionele neurale netwerken (CNN's) in medische beeldvorming.

Eindpunten beoordeeld in Potentieel waren het volume en de groei van AI-gerelateerde publicaties en patenten (in verschillende talen en deelgebieden), trends in onderzoeksactiviteit, de impact van AI op de tijdlijnen van onderzoek & ontwikkeling en operationele kosten, klinische adoptiecijfers (zoals door de FDA goedgekeurde AI/Machine Learning (ML)-gebaseerde beeldvormingsapparaten) en de wettelijke status en verdeling van patenten per rechtsgebied. Andere eindpunten zijn de economische waarde die wordt gegenereerd door efficiëntieverbeteringen, trends in marktwaardering en de concentratie van intellectueel eigendom bij toonaangevende instellingen en bedrijven. Het artikel onderzoekt ook publicatiebias, toegankelijkheid en inclusiviteit binnen het wereldwijde onderzoekslandschap en beveelt systematische reviews en bias-bewuste technieken aan om evenwichtige beoordelingen te garanderen.

De kern van de zaak 

Het onderzoek en de analyse van Potentieel laten zien dat kunstmatige intelligentie de biotechnologie ingrijpend verandert, met grote gevolgen voor onderzoek, diagnostiek en economische waardecreatie. De integratie van AI in medische beeldvorming en diagnostiek heeft workflows versneld, de nauwkeurigheid verbeterd en de ontdekking van nieuwe biomarkers mogelijk gemaakt, wat leidt tot meer gepersonaliseerde en effectieve therapieën. De auteurs evalueerden ook octrooiaanvragen als maatstaf voor economische investeringen en concluderen dat de snelle groei in AI-gerelateerde publicaties en octrooien duidt op toegenomen wereldwijde investeringen en interesse, met name in deelgebieden zoals de ontdekking van geneesmiddelen, precisiegeneeskunde en genomica.

De belofte ligt in het vermogen van AI om biotechnologische processen te revolutioneren, precisiegeneeskunde te leveren en mogelijkheden voor innovatie en economische groei uit te breiden. De auteurs hebben echter ook pijnpunten geïdentificeerd: er is een aanzienlijke publicatiebias ten gunste van positieve uitkomsten, beperkte toegang tot ongepubliceerde en bedrijfseigen gegevens en onderrapportage van mislukkingen. De auteurs zijn van mening dat het overwicht van Engelstalige publicaties zorgen baart over de wereldwijde toegankelijkheid en inclusiviteit. Om deze uitdagingen aan te pakken, raden de auteurs aan om systematische reviews van grijze literatuur te maken, kwalitatieve inzichten op te nemen en bias-bewuste bibliometrische technieken te gebruiken om een evenwichtige beoordeling van de impact van AI te garanderen. Al met al biedt AI weliswaar een transformerend potentieel, maar om de voordelen ervan ten volle te benutten, moet er robuust bewijsmateriaal worden verzameld, wereldwijd worden samengewerkt en aandacht worden besteed aan de beperkingen die inherent zijn aan de huidige onderzoeks- en rapportagepraktijken.

AI is klaar om een revolutie teweeg te brengen in het biotechnologische landschap en biedt ongekende mogelijkheden voor vooruitgang op het gebied van het ontdekken van medicijnen, genomica, medische beeldvorming en synthetische biologie. Hoewel er nog uitdagingen zijn, zorgen de economische voordelen van AI - kostenverlaging, verhoogde productiviteit, marktgroei, nieuwe banen en besparingen in de gezondheidszorg - voor een snelle adoptie en ontwikkeling. Terwijl de technologie zich blijft ontwikkelen, belooft de integratie van AI in de biotechnologie nieuwe grenzen te ontsluiten in biologisch onderzoek en gezondheidszorg, waardoor uiteindelijk de gezondheid en het welzijn van de mens worden verbeterd en tegelijkertijd wordt bijgedragen aan economische groei. Om het volledige potentieel van AI in de biotechnologie te realiseren, is het van essentieel belang om de uitdagingen aan te gaan en te zorgen voor ethische praktijken.