中國AI制藥前沿調查報告

時間:2022-03-09

來源:

導語:1972年,憑借對核糖核酸酶的研究,特別是對其氨基酸序列與生物活性構象之間聯系的研究,美國科學家Christian B. Anfinsen獲得了諾貝爾化學獎。

  在50年前的那場頒獎典禮上,Anfinsen提了一個大膽的設想:按照氨基酸的序列組成,人類能對任何蛋白質結構進行預測。

  蛋白質除了對人體的肌肉收縮、能量轉換、氧氣輸送等發(fā)揮作用,同樣也是糖尿病、帕金森、阿茨海默癥等疑難雜癥發(fā)生的原因。如果能夠實現對蛋白質結構的預測,人類就可以具體了解到遺傳病中每一個突變對應的DNA具體位置,找到并解決致病根源。

  科學家夢幻的暢想,在50年后走進現實。

  2020年底,一個名叫AlphaFold2的AI系統(tǒng)突然出現,基本實現了Anfinsen的設想,能夠預測人類98.5%的蛋白結構。中國科學院院士、結構生物學家、西湖大學校長施一公評價:AlphaFold對蛋白結構的精準預測,是人類在21世紀取得的最重要的科學突破之一。

  數據是AI制藥的支點

  AI制藥已成為一股熱潮。2021年,全球AI制藥行業(yè)內完成融資額達45.64億美元,同比上漲152%。

  憑借大量數據與算法的積累,強大的運算能力,AI在提高新藥研發(fā)效率上有顯著優(yōu)勢。國際著名的風投數據公司CB Insight測算過,AI技術可以減少新藥研發(fā)流程中近40%的臨床前研究時間。

  不同AI制藥公司之間開發(fā)效率差異大的原因,主要是數據源。目前,AI制藥公司的數據源多來自于公開資料,如已發(fā)表的醫(yī)學文獻,公開的靶點庫,藥企、科研機構或院校的公開數據等。AlphaFold2的數據集目前就是完全免費開源狀態(tài)。

  在公開資料面前,各家AI制藥企業(yè)的起點差距不大。

  AI驅動藥物發(fā)現公司英矽智能首席科學官任峰表示:“關鍵是如何將公開數據整理成自己AI平臺可讀的格式,這個過程需要花費大量時間、人力?!?/p>

  但僅憑公開數據不足以拉開競爭差距。所以各家AI制藥公司都在積極考慮建立自己的數據優(yōu)勢?!敖⒆杂袑嶒炇?,自行獲得化合物代謝的穩(wěn)定性、透膜性等特征,專門為自己的AI平臺收集真實世界的數據,是不少AI公司建造數據壁壘的一種方式。”

  與此同時,腫瘤藥物的扎堆內卷已給其他技術領域敲響了警鐘:合理的數據壁壘會完善數據的多樣性,不合理的數據壁壘將可能造成重復投入下的資源浪費。

  美迪西生物創(chuàng)始人、CEO陳春麟曾表示:“隨著新藥大數據越來越豐富,如何打通不同數據之間的聯系,用好這些數據來為新藥研發(fā)服務,是值得思考的問題?!?/p>

  2021年10月,15家AI領域相關方一起,在上海建立了“張江AI新藥研發(fā)聯盟”,聯盟希望能夠促進行業(yè)內的數據資源共享。

  解決核心問題≠萬能

  截至2021年底,全球有超40款AI參與研發(fā)管線進入臨床,但還沒有一款藥物上市。進展最快的BioXcel公司的BXCL501.也才剛剛進入Ⅱ期臨床。

  國內來看,僅一款英矽智能研發(fā)的ISM001-05于2021年12月份啟動了人體試驗。這是全球第一款由AI技術發(fā)現全新靶點、并由AI技術找到對應小分子的藥物,擬用于治療特發(fā)性肺纖維化。

  當下AI制藥企業(yè)發(fā)展面臨的最大壓力,便是還沒能完全“證明自己”。一方面,人們已經從各種APP應用中領略到大數據的全能,對AI制藥的期望在不斷攀高,對AI制藥產品零上市的現狀逐漸失去耐心;另一方面,數據壁壘正在慢慢形成,AI制藥的成本在加大。

  AI制藥企業(yè)還較為清醒,中短期來看,AI制藥只會承擔新藥開發(fā)中的某一個部分,而不是全部。

  易凱資本合伙人、生物與醫(yī)藥科技團隊負責人張驍表示:“制藥是個系統(tǒng)性工程,包括靶點發(fā)現、化合物篩選和確認,臨床前研究,臨床研究,申報上市等等。對于AI制藥公司來說,當下主要還是在化合物篩選和確認環(huán)節(jié)賦能比較明顯?!?/p>

  目前AI制藥公司助力新藥研發(fā)主要通過三種基本模式,這也是AI制藥公司的主要商業(yè)模式:

  一是搭建AI技術平臺,授權藥企使用,定期收取授權費用;

  二是向藥企或CRO企業(yè)接單,幫助其完成研發(fā)任務,如根據既定靶點篩選出合適的化合物;

  三是由AI制藥公司布局自研管線,自行推動管線進展,從而實現商業(yè)化。

  第二種模式中,根據客戶提供靶點優(yōu)化出合適的臨床前候選藥物,是大多AI制藥公司合作的過程中要解決的核心問題。對于這類AI公司而言,能做的是盡可能地優(yōu)化分子,降低后續(xù)風險。

  但藥物從臨床到上市還有其他考驗,臨床試驗、申報IND等均會影響到上市進度。因而在藥物研發(fā)中,不能單純以參與管線能否上市來評價AI制藥公司的優(yōu)劣。

  畢竟,客戶提供的靶點,即使成藥了也不一定能很好治療疾病。

  晶泰科技首席科學官張佩宇對健識局表示:這里涉及到兩方面問題。一方面是生物學的問題,靶點和病理之間的關系是否清楚。另一方面是化學問題,即針對這個靶點的分子化合物是否足夠好。

  “AI制藥公司可以解決分子化合物的篩選問題,但生物學本身的問題,是篩選分子無法解決的。”

  CRO和互聯網誰更強?

  幫助藥企完成化合物的篩選,這在某種程度上與CRO的工作內容重合。AI技術完善后,CRO工作是否會被替代?

  在張驍看來,AI制藥和CRO是一個雙向迭代的過程:AI制藥需要CRO的大量數據來訓練自己的算法模型;CRO也需要AI制藥幫助更好地設計試驗?!坝嬎銠C、人工智能機器人出現多久了,它們把人替代了嗎?沒有吧。”

  在多數AI制藥公司看來,AI制藥技術與CRO服務,不會出現一方完全替代另一方的情況,但未來可能會慢慢融合。

  英矽智能首席科學官任峰認為:“主要看企業(yè)自身的定位如何。定位不同,生存規(guī)則也就不同。CRO+AI和AI+CRO,是兩回事?!?/p>

  對CRO+AI類公司來說,服務重點仍舊在傳統(tǒng)的合同研發(fā)外包服務,AI作為一種工具幫助他們提高了工作效率??蛻羧旱木S護,以及制藥鏈條中各環(huán)節(jié)的跑通等是他們的立足之本;

  對AI+CRO類公司而言,企業(yè)的定位是科技公司,核心在于其算法能力。后期提供的CRO實驗服務,是為了AI預測的驗證和落地,同時迭代自身AI模型,提高平臺的核心能力。

  AI制藥在業(yè)務上“撞衫”CRO,卻也開啟了另一扇門。不少互聯網大廠對醫(yī)藥行業(yè)產生了濃厚的興趣,加上引發(fā)世界關注的AlphaFold誕生于谷歌,更加激勵了一些頭部互聯網公司邁入醫(yī)藥領域:

  中國互聯網企業(yè)中,騰訊開發(fā)的AI藥物發(fā)現平臺“云深智藥”已對科研人員全面開放;華為布局了華為云EIHealth,集成了醫(yī)藥領域內包含算法、AI模型等功能;阿里云與全球健康藥物研發(fā)中心合作,開發(fā)AI藥物和大數據平臺……

  藥企在引進AI技術,而互聯網企業(yè)在用算法“做藥”。今后醫(yī)藥行業(yè)會被互聯網徹底改變嗎?

  張驍認為,兩種AI制藥公司的狀態(tài)各有千秋,發(fā)展側重點也各不相同?;ヂ摼W企業(yè)入局醫(yī)藥領域,依托自己的技術優(yōu)勢建構具有革命性的AI+藥物篩選平臺,但這些平臺的效用有多少還待觀察;

  藥企的話,他們的價值體現在管線的價值,包括靶點選擇夠不夠精準,制藥系統(tǒng)夠不夠強等。他們培養(yǎng)自身的AI團隊,主要是希望AI在藥物研發(fā)的某些環(huán)節(jié)可以提升效率,在AI與傳統(tǒng)藥物研發(fā)流程的結合方面更加謹慎務實。

  “但不管哪一種,都需要做到極致。”

  想象空間大,但仍需謹慎

  全球來看,AI制藥行業(yè)自2014年才開始興起,目前還沒有一款產品推向市場,顯得十分稚嫩。

  稚嫩,意味著想象空間更大。眼下,除了聚焦在臨床前的藥物發(fā)現,已有相關公司開始探索將AI技術應用于成本更高的臨床階段。

  臨床試驗是新藥研發(fā)中耗時最久、資金花費最高、最容易出問題的環(huán)節(jié)。尤其是一些小眾疾病、罕見病,患者招募都成大難題。據統(tǒng)計,近三分之一的Ⅲ期臨床因患者招募問題而失敗。

  目前已有AI公司介入藥物臨床試驗患者招募工作。它們通過將醫(yī)療記錄,醫(yī)學文獻,患者主動上傳的病理內容等信息,與受試藥物信息進行匹配,幫助實驗主體找到合適的受試患者。如Mendel.ai公司鼓勵患者向自建平臺提交病歷,算法會將患者與合適的臨床試驗進行匹配。

  除此之外,還有一些公司基于已有的公開臨床數據,利用AI技術幫助實驗者判斷臨床試驗的成功率。比如治療某神經系統(tǒng)疾病的藥物,設計的臨床試驗中僅包含10個病人,這在AI的評估體系下將無法通過。因為對于慢性病來說,10個病人的樣本太少了,即便試驗成功也沒有說服力。

  更被業(yè)內人員期待的,是AI技術幫助預測患者反應,即通過特定的生物標志物來預測藥效。

  Arcus Biosciences公司生物信息學家王寧曾在公開講座中表示,患者反應預測很有可能成為AI制藥發(fā)展的下一個方向,前提是AI技術具備成熟的預測模型。但起碼未來3年內,我們都仍將處于信息分析及建立簡單預測模型階段。

  這意味著前路漫長,如何持續(xù)長跑將會是年輕的AI制藥行業(yè)需要思考的問題。

  2021年,AI制藥公司insitro獲得4億美元融資,其首席執(zhí)行官Daphne Koller最擔心的問題之一,就是一旦AI技術遭遇失敗,很可能會被原有的熱度所反噬,導致整個領域的停滯。

  這擔心并非毫無道理。任何一個新興事物,除了需要時間、耐心及外界的支持外,也特別需要理性的認知。


AI
中傳動網版權與免責聲明:

凡本網注明[來源:中國傳動網]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權均為中國傳動網(www.surachana.com)獨家所有。如需轉載請與0755-82949061聯系。任何媒體、網站或個人轉載使用時須注明來源“中國傳動網”,違反者本網將追究其法律責任。

本網轉載并注明其他來源的稿件,均來自互聯網或業(yè)內投稿人士,版權屬于原版權人。轉載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負版權法律責任。

如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。

關注伺服與運動控制公眾號獲取更多資訊

關注直驅與傳動公眾號獲取更多資訊

關注中國傳動網公眾號獲取更多資訊

最新新聞
查看更多資訊

娓娓工業(yè)

廣州金升陽科技有限公司

熱搜詞
  • 運動控制
  • 伺服系統(tǒng)
  • 機器視覺
  • 機械傳動
  • 編碼器
  • 直驅系統(tǒng)
  • 工業(yè)電源
  • 電力電子
  • 工業(yè)互聯
  • 高壓變頻器
  • 中低壓變頻器
  • 傳感器
  • 人機界面
  • PLC
  • 電氣聯接
  • 工業(yè)機器人
  • 低壓電器
  • 機柜
回頂部
點贊 0
取消 0