DARPA διά πάσαν νόσον...

Η διαφορά της DARPA: Άξονας αντιμετώπισης του COVID

Ανανεώθηκε στις 19 Μαρτίου 2021

Η DARPA συνεχίζει να συνεργάζεται στενά με το Υπουργείο Άμυνας , με πολυάριθμες κυβερνητικές υπηρεσίες των ΗΠΑ, καθώς και με τους ακαδημαϊκούς και βιομηχανικούς συνεργάτες της, για την παροχή τεχνικών και επιστημονικών λύσεων για την αντιμετώπιση της πανδημίας του COVID-19.

Καλώς ήρθατε στο έκτο μέρος της εξελισσόμενης διαδικτυακής σειράς της DARPA, στην οποία προβάλλονται τα ενεργά προγράμματα της που επικεντρώνονται στη διάγνωση, την ανίχνευση, τη θεραπεία, την πρόληψη και την κατασκευή ιατρικών αντίμετρων για την καταπολέμηση του COVID-19, στα οποία περιλαμβάνονται:

Διάγνωση και ανίχνευση:

Η διάγνωση είναι μια κρίσιμη πτυχή της πρόληψης και της αντιμετώπισης της πανδημίας. Η έρευνα της DARPA παράγει τεστ που προσφέρουν ταχύτερη, πιο ευαίσθητη και ευρέως διαμοιραζόμενη διάγνωση των ασθενών που έχουν προσβληθεί από τον SARS-CoV-2.

Η DARPA ξεκίνησε τα προγράμματα «Detect It with Gene Editing Technologies (DIGET)» και «Epigenetic CHaracterization and Observation (ECHO)» που επικεντρώνονται στην ταχεία εύρεση , επαλήθευση και κατασκευή διαγνωστικών μέσων που ανιχνεύουν οποιαδήποτε απειλή, οποιαδήποτε στιγμή και οπουδήποτε.

Το πρόγραμμα DIGET, το οποίο πρόσφατα ανέθεσε μια σύμβαση στην MRI Global, προχωράει στην επίτευξη του στόχου του να κατασκευάσει μια σύνθετη συσκευή ανίχνευσης έως και χιλίων παθογόνων ταυτόχρονα, μαζί με μια κινητή συσκευή για χρήση επί τόπου στο σημείο ανάγκης που θα στοχεύει έως και 10 παθογόνα, συμπεριλαμβανομένου του SARS-CoV-2. Το πρόγραμμα ECHO της DARPA αναπτύσσει διαγνωστικά τεστ που μετρούν την αντίδραση του οργανισμού σε μια ιογενή λοίμωξη αντί να κάνουν τεστ για τον ιό. 

Το DARPA ECHO υποστήριξε το Σώμα Πεζοναυτών των ΗΠΑ και το Κέντρο Ιατρικών Ερευνών του Ναυτικού ως μέρος του προγράμματος COVID-19 Health Action Response for Marines (CHARM). Κατά τη διάρκεια της δίμηνης μελέτης, η DARPA παρείχε διαγνωστικά αποτελέσματα σχεδόν σε πραγματικό χρόνο σε περισσότερους από 3.500 νεοσύλλεκτους πεζοναύτες, ώστε να διασφαλιστεί ότι η εκπαίδευση στο Parris Island θα μπορούσε να συνεχιστεί καθ' όλη τη διάρκεια του 2020 και μέχρι το 2021. Το έργο αυτό οδήγησε σε επικαιροποιημένες οδηγίες καραντίνας του CDC , οι οποίες μείωσαν την αναγκαία περίοδο καραντίνας από 14 σε 10 ημέρες για τους θετικούς στον COVID-19, όπως περιγράφεται σε δημοσίευμα του New England Journal of Medicine τον Νοέμβριο του 2020.

Μια δεύτερη μελέτη του CHARM αναρτήθηκε τον Ιανουάριο του 2021 στο MedRxiv, η οποία έδειξε ότι η επαναμόλυνση με COVID-19 ήταν «συχνή» μεταξύ όσων είχαν τον ιό. Από τους 189 συμμετέχοντες που είχαν αντισώματα, 19 βρέθηκαν θετικοί στον ιό έξι εβδομάδες αργότερα, σύμφωνα με τη μελέτη. Τον Μάρτιο του 2021, η μελέτη έγινε δεκτή για δημοσίευση στο The Lancet.

Η ομάδα επικεντρώνεται τώρα στην επέκταση της στατιστικής ομάδας και στην παρακολούθηση της μακροπρόθεσμης αντίδρασης των ξενιστών, εκτός από τις νέες λοιμώξεις, στο Σώμα Πεζοναυτών των ΗΠΑ.

Σε μία άλλη έρευνα τον Δεκέμβριο του 2020, οι άνθρωποι του ECHO στο Πανεπιστήμιο Duke δημοσίευσαν δεδομένα σχετικά με την αναδιαμόρφωση της χρωματίνης που αντανακλά την πρόγνωση της σοβαρότητας της νόσου και μια άλλη ομάδα στο Στάνφορντ πρόβλεψε με ακρίβεια 87,5% την θνησιμότητα του COVID. Οι μελέτες αυτές κατέδειξαν τη δυνατότητα του επιγονιδιώματος στη διάγνωση και στην πρόβλεψη της σοβαρότητας της νόσου σε ασθενείς με COVID-19 στα πρώιμα, ασυμπτωματικά στάδια της λοίμωξης.

Εκτός από τις υπό ανάπτυξη μεθόδους που βασίζονται στον ξενιστή, τον Αύγουστο του 2020, οι άνθρωποι του ECHO έλαβαν άδεια χρήσης έκτακτης ανάγκης (EUA) για ένα άμεσο ιικό τεστ σάλιου, η οποία ήταν η πρώτη που δόθηκε σε διαγνωστικό για COVID-19 από σάλιο. Το τεστ σάλιου αναπτύσσεται τώρα περαιτέρω σε συνεργασία με το πρόγραμμα RADx των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας.

Friend or Foe

Δύο προκαταρκτικές προσπάθειες που σχετίζονται με το πρόγραμμα Friend or Foe έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο στην ανίχνευση του SARS-CoV-2.

Μια πρώτη προσπάθεια του Πανεπιστημίου του Ιλινόις στην Urbana-Champaign (UIUC), η οποία είχε σκοπό την ανάπτυξη συστημάτων για την ταχεία ανίχνευση παθογόνων βακτηρίων, μετατοπίστηκε στον COVID-19. Αξιοποιώντας τον ψηφιακό σχεδιασμό και τα γρήγορα πρωτότυπα κατασκευής συτημάτων παραγωγής, η ομάδα έφτιαξε ένα δοκιμαστικό και ένα σύστημα point-of-care που απαιτεί μόνο ένα smartphone για τη συλλογή και την επεξεργασία διαγνωστικών εικόνων. Ο χειριστής ανίχνευσε τον SARS-CoV-2 από δείγματα ρινικού επιχρίσματος σε 30 λεπτά και ανέπτυξε διαγνωστικά φιαλίδια που μπορούν να παραχθούν γρήγορα σε ποσότητα εκατοντάδων χιλιάδων τεστ.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ αναπτύσσουν βιοαισθητήρες που μπορούν να εντοπίσουν γρήγορα μια επίθεση σε μια κυτταρική μεμβράνη - το πρώτο βήμα της μόλυνσης από τον CoVID-19 (ή οποιασδήποτε άλλης). Η ομάδα χρησιμοποιεί την πλατφόρμα για τον εντοπισμό μηχανισμών αναστολής της επίθεσης του CoVID-19 στην κυτταρική μεμβράνη. Η τεχνολογία μπορεί εύκολα να πολλαπλασιαστεί επιτρέποντας γρήγορους ελέγχους φαρμάκων υψηλής απόδοσης.

Θεραπεία και πρόληψη:

Η τεχνολογία της DARPA συμβάλλει στην πρόληψη των μελλοντικών λοιμώξεων από COVID-19 μέσω εμβολίων νέας τεχνολογίας και πιο διαδεδομένης παρακολούθησης των περιβαλλοντικών αερολυμάτων, καθώς και στη θεραπεία της νόσου μέσω νέων θεραπειών αντισωμάτων, μέσω της ταχείας ανακάλυψης φαρμάκων και της εγχώριας παραγωγής δραστικών φαρμακευτικών συστατικών.

ADEPT/P3

Στα πλαίσια του προγράμματος ADEPT το 2011 η DARPA άρχισε να επενδύει πάνω σε εμβόλια νουκλεϊκών οξέων. Η πρόταση ήταν ότι αντί να παραδώσουμε αντιγόνα στο ανοσοποιητικό σύστημα, θα μπορούσαμε να παραδώσουμε γονίδια που κωδικοποιούν το αντιγόνο και να επιτρέψουμε στον ανθρώπινο οργανισμό να παράγει το αντιγόνο από τα δικά του κύτταρα, πυροδοτώντας μια προστατευτική ανοσολογική απόκριση. Τον Δεκέμβριο του 2020, το εμβόλιο RNA της Moderna, η οποία συμμετείχε στο ADEPT, έλαβε άδεια χρήσης έκτακτης ανάγκης (EUA) από τον FDA για την πρόληψη του COVID-19.

Το οικονομικό έτος 2016, η DARPA ξεκίνησε το πρόγραμμα Pandemic Prevention Platform - Πλατφόρμα Πρόληψης Πανδημιών (P3) με στόχο την ταχεία ανακάλυψη, την δοκιμή και την παραγωγή θεραπειών με αντισώματα για την καταπολέμηση οποιασδήποτε αναδυόμενης απειλής από μια ασθένεια. Το P3 επέδειξε με πειστικό τρόπο το πως γίνεται να  βρεθούν και να κατασκευαστούν αντισώματα σε λιγότερο από 90 ημέρες (έναντι ετών), χρησιμοποιώντας τον ιό της γρίπης, τον Ζίκα και τον MERS. Μετά το ξέσπασμα του COVID-19 στις αρχές του 2020, η έρευνα του P3 στράφηκε στην αντιμετώπιση του νέου κορονοϊού.

Τον Νοέμβριο του 2020, η AbCellera ανακοίνωσε ότι ένα ανθρώπινο μονοκλωνικό αντίσωμα (mAb) που προσδιορίστηκε στο πλαίσιο του προγράμματος P3 και σε συνεργασία με το Κέντρο Έρευνας Εμβολίων (VRC) του Εθνικού Ινστιτούτου Αλλεργιών και Λοιμωδών Νοσημάτων (NIAID), το bamlanivimab (LY-CoV555), έλαβε άδεια χρήσης έκτακτης ανάγκης (EUA) από τον Αμερικανικό Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) για τη θεραπεία ασθενών ηλικίας από 12 ετών και άνω με ήπιο ή μέτριας βαρύτητας COVID-19, ώστε να αποφευχθεί η νοσηλεία τους. Η AbCellera μπόρεσε να πάρει ένα δείγμα αίματος στα τέλη Φεβρουαρίου 2020 μέσω μιας διακυβερνητικής επιτροπής και εντόπισε πάνω από 1.000 δυνητικά υποψήφια αντισώματα. Το mAb αναπτύσσεται σε συνεργασία με την Eli Lilly and Company.

Στις 21 Ιανουαρίου 2021 η εταιρεία ανακοίνωσε ότι το bamlanivimab μείωσε έως και 80% τον κίνδυνο προσβολής από συμπτωματικό COVID-19, στους τροφίμους και στο προσωπικό ιδρυμάτων μακροχρόνιας φροντίδας. Έξι ημέρες αργότερα ακολούθησε μια δεύτερη ανακοίνωση  που ανέφερε ότι το mAb θα αξιολογηθεί μαζί με το VIR-7831, ένα αντίσωμα που αναπτύχθηκε από την Vir Biotechnology, Inc. και την GlaxoSmithKline, ως πιθανή θεραπεία του COVID-19 σε ασθενείς χαμηλού κινδύνου με ήπιο ή μέτριας βαρύτητας COVID-19. Τον Φεβρουάριο του 2021, το bamlanivimab χορηγούμενο μαζί με etesevimab, έλαβε επίσης άδεια χρήσης έκτακτης ανάγκης (EUA) για τη θεραπεία ήπιου ή μέτριας βαρύτητας COVID-19 σε ασθενείς ηλικίας από 12 ετών και άνω που διατρέχουν υψηλό κίνδυνο να νοσήσουν με σοβαρό COVID-19 και/ή να νοσηλευτούν σε νοσοκομείο.

Ένα δεύτερο φάρμακο αντισωμάτων (AZD7442) που ανακαλύφθηκε από το Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου Vanderbilt και έχει παραχωρηθεί με άδεια στην AstraZeneca, βρίσκεται σε προχωρημένο στάδιο κλινικών δοκιμών για την πρόληψη της νόσου covid-19, και οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Duke στοχεύουν φέτος να προχωρήσουν σε κλινικές μελέτες του δικού τους εξαιρετικά ισχυρού αντισώματος που στοχεύει την περιοχή δέσμευσης του υποδοχέα του SARS-CoV-2 και το οποίο θα χορηγείται ως σκεύασμα mRNA.

SIGMA+

Το πρόγραμμα SIGMA+ της DARPA αναπτύσσει ένα δίκτυο αισθητήρων για την ανίχνευση διαφόρων χημικών, βιολογικών και εκρηκτικών απειλών. Ορισμένες από αυτές τις έρευνες έχουν στραφεί στην αντιμετώπιση της πανδημίας του COVID-19.

Στο πλαίσιο αυτού του προγράμματος, το Ινστιτούτο Battelle Memorial ανέπτυξε ένα μοναδικό χαρακτηριστικό για τον ιό SARS-CoV-2 χρησιμοποιώντας το Resource Effective Bio-identification System (REBS). Η πλατφόρμα REBS έχει σχεδιαστεί για να παρακολουθεί την ατμόσφαιρα και να ανιχνεύει την παρουσία παραγόντων βιολογικού πολέμου και άλλων παθογόνων μικροοργανισμών, χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται φασματοσκοπία Raman. Κατά τη διάρκεια του περασμένου έτους εργάστηκαν πάνω στην ανάπτυξη ενός μοναδικού χαρακτηριστικού για τον ιό που προκαλεί την νόσο COVID-19. Αυτή το μοναδικό χαρακτηριστικό αξιολογείται επί του παρόντος σε διάφορες δοκιμές που χρησιμοποιούν το σύστημα REBS και το νεότερο σύστημα REBS+ τα οποία παρέχουν μια σειρά βελτιωμένων επιδόσεων σε σύγκριση με τα αρχικά συστήματα REBS. Οι βελτιώσεις περιλαμβάνουν μειωμένους χρόνους δειγματοληψίας, από τα 30 λεπτά σε λίγα δευτερόλεπτα.

Το πρόγραμμα αξιολογεί επίσης τη δυνητική χρήση φορητής τεχνολογίας για την ανίχνευση του COVID-19 και άλλων μολυσματικών ασθενειών. Η προσπάθεια, υπό την ηγεσία της RTI International και με την υποστήριξη της Garmin® International, Inc., περιλαμβάνει μια σειρά μελετών σχετικά με το κατά πόσον τα φορητά μέσα μπορούν να παρέχουν ενδείξεις μόλυνσης με βάση την ανοσολογική απόκριση ενός ατόμου. Μια τέτοια μελέτη θα παρακολουθεί την υγεία των ναυτών του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ που ζουν στον περιορισμένο χώρο ενός πλοίου, μέσω μιας νέας «εφαρμογής» που θα παρακολουθεί φορητά δεδομένα υψηλής ποιότητας. Η εφαρμογή επιτρέπει τη συνεχή συλλογή δεδομένων σε περιοχές με περιορισμένη ή καθόλου πρόσβαση σε Wi-Fi ή δίκτυα κινητής τηλεφωνίας. (δες εδώ)

Εκτός από το SIGMA+, το νέο SenSARS Disruptioneering Opportunity αποσκοπεί στην ανάπτυξη αισθητήρων αέρα υψηλής απόδοσης για παθογόνα  όπως ο SARS-CoV-2 κ.α., με στόχο τη χρήση τους εντός γραφείων, αιθουσών διδασκαλιών και κτιρίων. Η προσπάθεια αυτή θα εξετάσει νέα μοναδικά χαρακτηριστικά υψηλής ευαισθησίας και υψηλής ειδικότητας για τον SARS-CoV-2, και θα χρησιμοποιήσει αυτά τα μοναδικά χαρακτηριστικά για την παραγωγή πρωτότυπων αισθητήρων επιπέδου τεχνολογικής ετοιμότητας 4.

Panacea

Φάρμακα που έχουν ήδη εγκριθεί από τον FDA αποτελούν μια δεύτερη επιλογή που θα μπορούσε να επαναχρησιμοποιηθεί άμεσα ως αποτελεσματική θεραπεία. Η DARPA ανέπτυξε διάφορες μεθόδους αξιολόγησης για τον ταχύ εντοπισμό των καλύτερων εγκεκριμένων φαρμάκων, συμπεριλαμβανομένων των rapid tests σε συστήματα ανθρώπινων οργάνων σε τσιπ (organ-on-a-chip), τον εντοπισμό φαρμάκων που στοχεύουν στις αλληλεπιδράσεις του SARS-CoV-2 με τα ανθρώπινα κύτταρα αντί να στοχεύουν τον ίδιο τον ιό, και την χρήση μεθόδων τεχνητής νοημοσύνης και μηχανικής μάθησης για το σχεδιασμό και τη αξιολόγηση φαρμάκων.

Το πρόγραμμα Panacea της DARPA δημιούργησε και δημοσίευσε στο περιοδικό Nature τον πρώτο χάρτη των μοριακών αλληλεπιδράσεων των πρωτεϊνών του SARS-CoV-2 στον άνθρωπο , ο οποίος περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο οι πρωτεΐνες του SARS-CoV-2 αλληλεπιδρούν με τα ανθρώπινα κύτταρα. Ο χάρτης αυτός, ο οποίος αναπτύχθηκε από ανθρώπους του Ινστιτούτου Ποσοτικής Βιοεπιστήμης (QBI) του UCSF και της Ιατρικής Σχολής Icahn στο Mt. Sinai (ISMMS), χρησιμοποιήθηκε παγκοσμίως στην καταπολέμηση του COVID-19. Το φάρμακο zotatifin, ένας αναστολέας της πρωτεϊνοσύνθεσης που βρέθηκε από τους εργολάβους του Panacea μέσω του χάρτη μοριακών αλληλεπιδράσεων τους, ξεκινά κλινικές δοκιμές φάσης 1 το πρώτο τετράμηνο του 2021 με επενδυτική υποστήριξη από την Υπηρεσία Άμυνας της Υγείας.

Τον Ιανουάριο του 2021, οι εν λόγω εργολάβοι δημοσίευσαν τα ευρήματα τους στο Science τα οποία αποδεικνύουν ότι η Plitidepsin, μια χημική ένωση που ανακαλύφθηκε αρχικά σε θαλάσσια σκουλήκια της Μεσογείου και χρησιμοποιείται σήμερα ως θεραπευτικό μέσο για τη θεραπεία του πολλαπλού μυελώματος, είναι 27,5 φορές πιο ισχυρή κατά του SARS-CoV-2 από τη remdesivir, σε μελέτες in vitro. Η remdesivir έλαβε άδεια χρήσης έκτακτης ανάγκης από τον FDA το 2020 για τη θεραπεία του COVID-19.

INTERCEPT

Ερευνητές του Εθνικού Εργαστηρίου Los Alamos (LANL), που υποστηρίζονται από το πρόγραμμα INTERCEPT της DARPA, δημιουργούν μοντέλα της εξάπλωσης του COVID-19 σε άτομα και πληθυσμούς, συνδυάζοντας κλινικά δεδομένα και μαθηματικά μοντέλα, για να επιτρέψουν την ποσοτική κατανόηση της διαδικασίας μόλυνσης με SARS-CoV-2 μεταξύ των μολυσμένων ατόμων και για να δημιουργήσουν αρχές για θεραπείες με σκοπό τον περιορισμό της εξάπλωσης, τη μείωση της σοβαρότητας της νόσου και την ελαχιστοποίηση του κινδύνου ανθεκτικότητας. Σε ένα χειρόγραφο που δημοσιεύθηκε στο Clinical Pharmacology & Therapeutics, οι ερευνητές εξέτασαν την υπάρχουσα βιβλιογραφία σχετικά με τη χρήση μοντέλων εντός του ξενιστή για την κατανόηση της δυναμικής της λοίμωξης με SARS-CoV-2 και τη σχέση τους με τη μολυσματικότητα, τις ανοσολογικές αποκρίσεις και τη σοβαρότητα της νόσου. Η εργασία αυτή παρέχει μια επικαιροποιημένη σύνθεση όσων είναι γνωστά σχετικά με την ποσοτική δυναμική του ιού SARS-CoV-2 και τις επιπτώσεις της πάνω σε μη φαρμακευτικές και φαρμακευτικές παρεμβάσεις, όπως οι θεραπείες και τα εμβόλια.

Ένας άλλος εργολάβος του INTERCEPT, η Autonomous Therapeutics, Inc (ATI), αναπτύσσει θεραπευτικά προϊόντα για την παροχή προστασίας έναντι οποιουδήποτε κορονοϊού - από νέα μεταλλαγμένα στελέχη του COVID-19 έως την επόμενη (απρόβλεπτη) απειλή. Γνωστά ως Therapeutic Interfering Particles (TIPs), αυτά τα ευρέος φάσματος αντι-ιικά μπορούν να αναπτυχθούν και να αποθηκευτούν πριν εμφανιστεί ή γίνει γνωστή η επόμενη απειλή. Η ανάπτυξη των TIP υποστηρίζεται από το πρόγραμμα INTERCEPT, με πρόσθετη υποστήριξη για την κλινική μετάβαση από κορυφαίους ιδιώτες επενδυτές και τη συνεργασία Blue Knight μεταξύ της BARDA και της Johnson and Johnson.

Η ATI αναπτύσσει επίσης μη επεμβατικές τεχνολογικές πλατφόρμες που θα επιτρέπουν την αυτοχορήγηση στο σπίτι αντιικών φαρμάκων επόμενης γενιάς, κωδικοποιημένων με γονίδια. Η τεχνολογία θα ξεπεράσει ένα σημαντικό εμπόδιο στην χορήγηση των εμβολίων και των μονοκλωνικών αντισωμάτων, το οποίο είναι η ενδομυϊκή (IM) ή η ενδοφλέβια (IV) χορήγηση σε υγειονομικές εγκαταστάσεις.

PREPARE

Στις 3 Φεβρουαρίου 2021 μια ομάδα εργολάβων του προγράμματος PREPARE στο Georgia Tech και οι συνάδελφοί τους, δημοσίευσαν μια εργασία στο Nature, η οποία αναδεικνύει μια νέα θεραπεία mRNA, τόσο κατά του ιού της γρίπης Α όσο και κατά του SARS-COV-2, η οποία χρησιμοποιεί τις δομές Cas13a που αναπτύχθηκαν στο πλαίσιο του προγράμματος.

( σ.ι. για την πρωτεϊνη Cas13a γίνεται αναφορά στην μέθοδο CRISPR.Το Cas13a έχει χρησιμοποιηθεί για τη στόχευση ιών RNA σε κυτταρική καλλιέργεια, αλλά η αποτελεσματικότητα δεν έχει αποδειχθεί σε ζωικά μοντέλα. ) 

Κατασκευή:

Η πανδημία COVID-19 έχει αναδείξει τα τρωτά σημεία στην αλυσίδα εφοδιασμού φαρμακευτικών προϊόντων των ΗΠΑ. Οι εργασίες που πραγματοποιούνται στο πλαίσιο του προγράμματος «Make-It» της DARPA ενισχύουν την ανάπτυξη και την εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας που αντιμετωπίζει άμεσα αυτές τις ευπάθειες για να επιτρέψει μια ολοκληρωμένη (end-to-end) , αναπτυσσόμενη και επεκτάσιμη ικανότητα για την παραγωγή φαρμάκων που θα κατασκευάζονται από άμεσα διαθέσιμα βασικά υλικά που μπορούν να βρεθούν εντός των ΗΠΑ.

Οι εκτελεστές του προγράμματος « Επιταχυνόμενη Μοριακή Ανακάλυψη» ( AMD / Accelerated Molecular Discovery ) συνεργάζονται με το Ερευνητικό Ινστιτούτο Walter Reed ( Walter Reed Army Institute of Research / WRAIR) για να εφαρμόσουν τεχνικές τεχνητής νοημοσύνης (AI) ωστε να επιταχύνουν την ανακάλυψη φαρμάκων για την καταπολέμηση του SARS-CoV-2. Στο πλαίσιο αυτού του προγράμματος, το Εθνικό Κέντρο Προώθησης Μεταφραστικών Επιστημών NIH (NCATS) και το WRAIR παρέχουν εμπειρογνωμοσύνη φαρμακευτικής χημείας στο MIT και το SRI, και επίσης διεξάγουν in vitro δοκιμές των προβλέψεων της τεχνητής νοημοσύνης ( AI ) για την επικύρωση και την ενημέρωση των μοντέλων.

Οι ερευνητές του MIT επικεντρώνουν τις προσπάθειές τους στην ανάπτυξη νέων αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης που θα αντιμετωπίζουν συγκεκριμένα το πρόβλημα της έλλειψης δεδομένων που εμπεριέχεται στη μελέτη ενός νέου ιού και προσπαθούν να εφαρμόσουν τέτοιες τεχνικές για τον εντοπισμό συνεργιστικών συνδυαστικών θεραπειών στο μέλλον. Πρόσφατα δημοσίευσαν σε ένα ιστολόγιο τα αποτελέσματα από το μοντέλο τους το οποίο εκπαιδεύτηκε για την πρόβλεψη της αντιιικής δραστηριότητας κατά του COVID-19 , και τις προσπάθειες για την ανάπτυξη εργαλείων μηχανικής μάθησης για να βοηθήσουν στον εντοπισμό μορίων με θεραπευτικά αποτελέσματα κατά της νόσου.

Οι εκτελεστές του προγράμματος  AMD στο SRI International αναπτύσσουν εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης (AI) που ενσωματώνουν τις εξειδικευμένες γνώσεις της φαρμακολογίας, πέραν αυτών που έχουν μάθει μέσω δεδομένων, για να ανακαλύψουν αντίστοιχα των υφιστάμενων θεραπευτικών σχημάτων με ισχύ ενάντια στον SARS-CoV-2. Έχουν επίσης πρόσφατα δημοσιεύσει δεδομένα σχετικά με τη χρήση μοντέλων μηχανικής μάθησης για τον εντοπισμό αναστολέων του ιού.

Make-It

Στο πρόγραμμα Make-It, η παραγωγή  Δραστικών Φαρμακευτικών Συστατικών (Active Pharmaceutical Ingredient / API) αυτοματοποιήθηκε περαιτέρω και επεκτάθηκε για να επιτρέψει την ευέλικτη και επεκτάσιμη κατασκευή ευρέως φάσματος δραστικών φαρμακευτικών συστατικών (API). Οι τρέχουσες προσπάθειες επικεντρώνονται στην αντιμετώπιση των κανονιστικών απαιτήσεων έγκρισης και στην επέκταση της ικανότητας να επιτρέπεται η παραγωγή κρίσιμων φαρμάκων και των προγενέστερων εκδοχών τους, που απαιτούνται για τη θεραπεία ασθενών με COVID-19 σε ΜΕΘ .

Οι εργολάβοι του προγράμματος Make-It δημιουργούν μια σειρά από ευέλικτες δυνατότητες παραγωγής για την επεκτάσιμη και την ανθεκτική παραγωγή σημαντικών φαρμάκων:

• Η On Demand Pharmaceuticals (ODP) επικεντρώνεται στην παραγωγή λεπτών χημικών αντιδραστηρίων και δραστικών φαρμακευτικών συστατικών (API) και η τεχνολογία τους βασίζεται σε συσκευές χημικής κατασκευής χαμηλών εκπομπών σε ρύπους που αναπτύχθηκαν στα προγράμματα Battlefield Medicine και Make-It της DARPA. Η προσπάθειά τους χρηματοδοτείται από κοινού από την DARPA και το Υπουργείο Υγείας βάσει του νόμου CARES. Στις 3 Δεκεμβρίου την εταιρεία επισκέφτηκαν ο Επίτροπος του FDA Δρ. Stephen Hahn  και ο υποδιευθυντής της DARPA Δρ. Peter Highnam, .
• Η SRI International αναπτύσσει μια προσέγγιση που επιτρέπει την κλιμάκωση της φαρμακευτικής παραγωγής απο το εργαστήριο στην μαζική παραγωγή,  σε ένα μόνο βήμα.
• Το Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια δημιουργεί εργαλεία για την ανάλυση και τη βελτιστοποίηση της κατασκευής χημικών- εντός  των ΗΠΑ, για να επιτρέψει την ταχεία ανακατανομή των υφιστάμενων διεργασιών για σημαντικές δραστικές φαρμακευτικές ουσίες, όταν απαιτείται.