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A Review Exploring the Translational Perspective of Artificial Intelligence in Drug Discovery and Formulation Development - 05/02/26

Une revue explorant la perspective translationnelle de l'intelligence artificielle dans la découverte et le développement de formulations de medicaments

Doi : 10.1016/j.pharma.2026.01.007 
Babita Agarwal 1, Saurabh Gaware 1, Namdev More 2, Rushikesh Shinde 3, H.N. Shivakumar 3, Sachin Jagdale, PhD Assistant Professor 1,  : Dr
1 Marathwada Mitra Mandal’s College of Pharmacy, Thergaon (Kalewadi), Pune, Maharashtra, 411033, India 
2 Board of Governors Regenerative Medicine Institute, Cedars-Sinai Medical Center, Los Angeles, California, 90048, USA 
3 KLE College of Pharmacy, Rajajinagar, Bengaluru 560010 (A constituent of KLE Academy of Higher Education and Research, Belagavi, India 

Corresponding author: Department of Pharmaceutics, Marathwada Mitra Mandal’s College of Pharmacy, Thergaon (Kalewadi), Pune, 411033, Maharashtra, India Department of Pharmaceutics, Marathwada Mitra Mandal’s College of Pharmacy, Thergaon (Kalewadi) Pune Maharashtra 411033 India
Sous presse. Manuscrit accepté. Disponible en ligne depuis le Thursday 05 February 2026
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Abstract

The drug development pipeline remains extraordinarily complex, costly, and time-intensive, typically requiring 10-15 years and $2-3 billion per approved drug. This review presents a translational perspective on how artificial intelligence (AI) and machine learning (ML) are renovating pharmaceutical R& D across the entire value chain while maintaining rigorous safety and efficacy standards. In drug discovery, deep learning platforms enable virtual screening of billion-compounds, reducing target identification from years to months while improving hit rates by 30-50%. Preclinical development benefits from AI-powered toxicity prediction, potentially eliminating 40% of animal testing through accurate  in silico  models. Clinical trials are optimized through digital twin technology, reducing patient cohorts by 25-30% without compromising statistical power. Post-marketing surveillance is accelerated 100-fold through AI-driven real-world evidence analysis. Across the development lifecycle, AI delivers 30-60% time savings and 25-40% cost reductions while increasing success rates through enhanced predictive capabilities. Formulation development benefits from ML algorithms that optimize drug compositions and stability, reducing trial-and-error experimentation. However, challenges persist in data quality, algorithmic bias, and regulatory acceptance of AI-derived evidence. This review provides a balanced perspective on AI's transformative potential in drug discovery and various formulation developments, along with its limitations, offering a roadmap for successful implementation in pharmaceutical R & D.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Le processus de développement des médicaments reste extrêmement complexe, coûteux et long, nécessitant généralement 10 à 15 ans et 2 à 3 milliards de dollars par médicament approuvé. Cette étude présente une perspective translationnelle sur la manière dont l'intelligence artificielle (IA) et l'apprentissage automatique (ML) révolutionnent la R&D pharmaceutique tout au long de la chaîne de valeur, tout en maintenant des normes rigoureuses en matière de sécurité et d'efficacité. Dans le domaine de la découverte de médicaments, les plateformes d'apprentissage profond permettent le criblage virtuel de milliards de composés, réduisant ainsi le temps nécessaire à l'identification des cibles de plusieurs années à quelques mois, tout en améliorant les taux de réussite de 30 à 50 %. Le développement préclinique bénéficie de la prédiction de la toxicité grâce à l'IA, qui permet d'éliminer potentiellement 40 % des tests sur les animaux grâce à des modèles in silico précis. Les essais cliniques sont optimisés grâce à la technologie des jumeaux numériques, ce qui permet de réduire les cohortes de patients de 25 à 30 % sans compromettre la puissance statistique. La surveillance post-commercialisation est accélérée 100 fois grâce à l'analyse des données réelles alimentée par l'IA. Tout au long du cycle de développement, l'IA permet de gagner 30 à 60 % de temps et de réduire les coûts de 25 à 40 %, tout en augmentant les taux de réussite grâce à des capacités prédictives améliorées. Le développement de formulations bénéficie d'algorithmes d'apprentissage automatique qui optimisent la composition et la stabilité des médicaments, réduisant ainsi les expérimentations par essais et erreurs. Cependant, des défis persistent en matière de qualité des données, de biais algorithmiques et d'acceptation réglementaire des preuves issues de l'IA. Cette étude offre une perspective équilibrée sur le potentiel transformateur de l'IA dans la découverte de médicaments et diverses formulations.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Mot clés : Intelligence artificielle, apprentissage automatique, découverte de medicaments, développement de formulations, approbations réglementaires

Keywords : Artificial Intelligence, Machine Learning, Drug Discovery, Formulation Development, Regulatory Approvals



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