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Artificial Intelligence and Machine Learning in the Development of Vaccines and Immunotherapeutics Yesterday, Today, and Tomorrow

Created by
  • Haebom

저자

Elhoucine Elfatimi, Yassir Lekbach, Swayam Prakash, Lbachir BenMohamed

개요

본 논문은 인공지능(AI)과 심층학습(DL)이 백신 및 면역치료제 개발에 미치는 혁신적인 영향을 다룹니다. 과거의 시행착오 방식에서 벗어나, AI와 DL은 예측 프레임워크를 제공하여 데이터 기반의 신속한 의사결정을 지원하고, 계산 모델, 시스템 백신학, 다중 오믹스 데이터를 통합하여 환자 질병 및 암의 표현형 분석, 분류, 환자 면역 반응 예측, 백신 및 면역 치료제의 최적 보호 효능에 기여하는 요인을 식별하는 등 시간 및 자원 효율적인 전략으로 활용됩니다. 또한, B 및 T 세포 항원/에피토프 표적의 선택을 개선하여 면역 보호의 효능과 지속성을 향상시키고, 면역 조절, 면역 회피, 면역 체크포인트 및 조절 경로에 대한 이해를 심화시킵니다. 미래에는 동물 전임상 시험을 계산 기반 모델로 대체하고, 임상 시험에서 면역 브리징 및 보호 예측을 위한 실시간 생체 내 모델링을 가능하게 할 것으로 전망하며, 이는 개인 맞춤형 백신 및 면역 치료제 개발을 위한 빠르고 혁신적인 변화를 가져올 수 있습니다.

시사점, 한계점

시사점:
AI와 DL을 활용한 백신 및 면역치료제 개발의 가속화 및 효율 증대.
데이터 기반의 신속한 의사결정 지원 및 자원 절약.
환자 맞춤형 백신 및 면역치료제 개발 가능성 제시.
동물 전임상 시험 대체 가능성 제시.
면역 반응 예측 및 최적 보호 효능 요인 식별 가능.
한계점:
AI 및 DL 모델의 정확성 및 신뢰성에 대한 검증 필요.
다양한 환자 데이터 및 임상 데이터 확보의 어려움.
계산 모델의 한계 및 생체 내 현상과의 차이점 고려 필요.
윤리적, 법적 문제 고려 필요 (예: AI 모델의 편향성, 데이터 프라이버시).
실제 임상 적용을 위한 추가 연구 및 검증 필요.
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