Sustancias Psicoactivas Novedosas: Matando al Dragón con Inteligencia Artificial

Área de la Ciencia:

• Toxicología Forense
• Química Computacional
• Vigilancia de Drogas

Sus antecedentes:

• Las sustancias psicoactivas novedosas (NPS) plantean desafíos para los sistemas forenses, de atención médica y regulatorios.
• Los métodos analíticos convencionales tienen dificultades para identificar NPS recién sintetizadas debido a la falta de estándares de referencia.
• La inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático ofrecen soluciones potenciales para la identificación y caracterización de NPS.

Objetivo del estudio:

• Revisar la aplicación de la IA y el aprendizaje automático para abordar los desafíos de la identificación de NPS.
• Explorar enfoques basados en IA integrados en flujos de trabajo forenses para el análisis de NPS.
• Examinar tecnologías emergentes de IA relevantes para la toxicología forense.

Principales métodos:

• Revisión de los flujos de trabajo forenses actuales y la integración de la IA, incluyendo aprendizaje profundo, modelos de lenguaje químico y herramientas de predicción espectral.
• Énfasis en el marco DarkNPS para generar estructuras plausibles de NPS y espectros de MS/MS in silico.
• Examen de tecnologías emergentes de IA como transformadores, redes neuronales de grafos y marcos multimodales.

Principales resultados:

• Los sistemas de IA reducen significativamente el tiempo y los recursos para la identificación de NPS al permitir la generación de estructuras y la predicción de espectros sin estándares físicos.
• El modelo DarkNPS predijo más de 8.9 millones de estructuras plausibles de NPS, anticipando más del 90% de las NPS futuras.
• Las bibliotecas de espectros de MS/MS in silico generadas por IA lograron una alta similitud con los espectros experimentales, permitiendo la identificación en el 75-90% de los casos.

Conclusiones:

• La integración de la IA con la química analítica mejora la velocidad, el alcance, la precisión y la utilidad de la identificación de NPS.
• La IA representa un avance prometedor en la toxicología forense y la vigilancia química de amenazas emergentes de NPS.
• La identificación impulsada por IA facilita diagnósticos precisos, tratamiento oportuno y mejores respuestas de salud pública.