IA nos cuidados de saúde e na biotecnologia: Promessas, progressos e desafios

A inteligência artificial (IA) está a transformar os cuidados de saúde e a biotecnologia, impulsionando os avanços na descoberta de medicamentos, genómica, imagiologia médica e medicina personalizada. Promete uma inovação mais rápida, custos mais baixos e tratamentos de precisão adaptados a pacientes individualizados. No entanto, embora a tecnologia deslumbre com a velocidade e os dados que foram avaliados, desde modelos de IA que identificam novos candidatos a medicamentos em semanas até algoritmos de imagiologia aprovados pela Food and Drug Administration (FDA) dos EUA que ajudam no diagnóstico, o seu impacto no mundo real na redução dos custos ainda está a revelar-se. O impacto atual e futuro da IA nos cuidados de saúde e na biotecnologia é discutido por Arya Bhushan e Preeti Misra na recente análise "Unlocking the potential: multimodal AI in biotechnology and digital medicine - economic impact and ethical challenges" (a seguir designada "Potencial").[1]

O mercado

O interesse e a necessidade estão aqui. Os autores reconhecem que as tecnologias baseadas na nuvem e orientadas para a IA estão a automatizar cada vez mais a descoberta de medicamentos e a fazer avançar a investigação biomédica. O mercado global da IA está em rápida expansão, com um crescimento significativo previsto até 2032, especialmente na América do Norte. Nos sectores farmacêutico e da biotecnologia, prevê-se que o valor de mercado da IA aumente acentuadamente e que, até 2030, a IA desempenhe um papel no desenvolvimento de mais de metade dos novos medicamentos [2].[2] No entanto, existem desafios fundamentais no desenvolvimento e na aplicação da IA nos cuidados de saúde, incluindo a qualidade dos dados, a transparência algorítmica e as preocupações éticas, o que realça a necessidade urgente de modelos de IA explicáveis, de quadros regulamentares sólidos e de uma aplicação equitativa para garantir uma adoção responsável e com impacto nos sistemas de saúde mundiais.

Aplicações actuais nos cuidados de saúde e na biotecnologia

Os autores avaliaram um vasto espetro de tecnologias de IA aplicadas à biotecnologia, incluindo modelos de IA multimodais que integram dados de imagiologia, registos de saúde electrónicos e notas clínicas; algoritmos avançados para a descoberta e desenvolvimento de medicamentos; plataformas de medicina de precisão; ferramentas de análise genómica e proteómica; aplicações de biologia sintética; diagnósticos automatizados; e biomarcadores digitais. Os subdomínios específicos destacados incluem soluções baseadas em IA para a descoberta de medicamentos, medicina de precisão, genómica, bioinformática, ensaios clínicos e sistemas de cuidados de saúde. A análise também considerou modelos generativos como o Autoencoder Variacional (VAE) e a Generative Adversarial Network (GAN) para o rastreio virtual, bem como as redes neuronais convolucionais (CNN) na imagiologia médica.

Parâmetros avaliados em Potencial foram o volume e o crescimento das publicações e patentes relacionadas com a IA (em todas as línguas e subdomínios), as tendências da atividade de investigação, o impacto da IA nos prazos de investigação e desenvolvimento e nos custos operacionais, as taxas de adoção clínica (como os dispositivos de imagiologia com IA/aprendizagem automática (AM) aprovados pela FDA) e o estatuto jurídico e a distribuição de patentes por jurisdição. Outros parâmetros são o valor económico gerado através de melhorias de eficiência, as tendências de avaliação do mercado e a concentração da propriedade intelectual entre as principais instituições e empresas. O artigo também examina o enviesamento das publicações, a acessibilidade e a inclusão no panorama global da investigação, recomendando análises sistemáticas e técnicas conscientes do enviesamento para garantir avaliações equilibradas.

A linha de fundo 

A investigação e análise de Potencial demonstram que a inteligência artificial está a transformar fundamentalmente a biotecnologia, com grandes impactos na investigação, no diagnóstico e na criação de valor económico. A integração da IA na imagiologia médica e no diagnóstico acelerou os fluxos de trabalho, melhorou a precisão e permitiu a descoberta de novos biomarcadores, conduzindo a terapias mais personalizadas e eficazes. Os autores também avaliaram os registos de patentes como uma medida do investimento económico e concluíram que o rápido crescimento das publicações e patentes relacionadas com a IA assinala um aumento do investimento e do interesse a nível mundial, em especial em subcampos como a descoberta de medicamentos, a medicina de precisão e a genómica.

A promessa reside na capacidade da IA para revolucionar os processos biotecnológicos, fornecer medicina de precisão e expandir as oportunidades de inovação e crescimento económico. No entanto, os autores também identificaram pontos problemáticos: existe um viés de publicação significativo que favorece os resultados positivos, o acesso limitado a dados não publicados e proprietários e a subnotificação de falhas. Os autores consideram que a predominância de publicações em língua inglesa suscita preocupações quanto à acessibilidade e inclusão a nível mundial. Para fazer face a estes desafios, os autores recomendam revisões sistemáticas da literatura cinzenta, a inclusão de perspectivas qualitativas e a adoção de técnicas bibliométricas sensíveis a preconceitos para garantir uma avaliação equilibrada do impacto da IA. De um modo geral, embora a IA ofereça um potencial transformador, a concretização de todos os seus benefícios exigirá uma recolha robusta de provas, uma colaboração global e uma atenção às limitações inerentes às actuais práticas de investigação e comunicação.

A IA está pronta para revolucionar o panorama da biotecnologia, oferecendo oportunidades sem precedentes para avanços na descoberta de medicamentos, genómica, imagiologia médica e biologia sintética. Embora subsistam desafios, os benefícios económicos da IA - redução de custos, aumento da produtividade, crescimento do mercado, criação de emprego e poupança nos cuidados de saúde - estão a impulsionar uma rápida adoção e desenvolvimento. À medida que a tecnologia continua a evoluir, a integração da IA na biotecnologia promete desbloquear novas fronteiras na investigação biológica e nos cuidados de saúde, melhorando, em última análise, a saúde e o bem-estar humanos e contribuindo simultaneamente para o crescimento económico. Enfrentar os desafios e garantir práticas éticas será fundamental para concretizar todo o potencial da IA na biotecnologia.