今年2月,地處張江藥谷的英矽智能利用人工智能發(fā)現(xiàn)的“特發(fā)性肺纖維化”候選藥物,獲批在中國(guó)進(jìn)入ⅰ期臨床試驗(yàn),成為中國(guó)首個(gè)進(jìn)入臨床階段的人工智能研發(fā)藥物。
日前,英矽智能聯(lián)合首席執(zhí)行官、首席科學(xué)官任峰,在2022張江ai智藥論壇透露,“這一項(xiàng)目已全球同步進(jìn)入臨床ⅰ期,所有受試者都已給藥完畢,今年年底會(huì)拿到臨床ⅰ期的數(shù)據(jù),明年會(huì)推進(jìn)到臨床ⅱ期。”

全球至今尚未有人工智能研發(fā)成功的藥物上市,我們距離人工智能研發(fā)成功的藥物還有多遠(yuǎn)?張江能否在人工智能制藥領(lǐng)域占有一席之地?
【“如果再說(shuō)一年以上的時(shí)間,大家是不會(huì)接受的”】
眾所周知,傳統(tǒng)新藥研發(fā)有著周期長(zhǎng)、費(fèi)用高、失敗率高、投資回報(bào)率低等痛點(diǎn)。2018年,國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表了一篇利用深度學(xué)習(xí)逆向合成路線(xiàn)設(shè)計(jì)藥物的研究論文,這一突破被譽(yù)為化學(xué)界誕生了“阿爾法狗”。
近年來(lái),人工智能在助力新藥研發(fā)、降本增效等方面的潛力迅速展現(xiàn),成為生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)。
對(duì)此,俄羅斯自然科學(xué)院外籍院士、美迪西生物醫(yī)藥創(chuàng)始人陳春麟深有體會(huì):“之前,我們給人家設(shè)計(jì)藥物的時(shí)候,從早期靶點(diǎn)做到臨床前候選化合物,最快也只敢說(shuō)一年半的時(shí)間。但人工智能介入后,現(xiàn)在只需短短幾個(gè)月,如果我們?cè)僬f(shuō)一年以上的時(shí)間,大家是不會(huì)接受的。而且這個(gè)時(shí)間已經(jīng)被證實(shí)是可行的,可見(jiàn)人工智能助力新藥研發(fā)的速度是非常明顯的。”
任峰介紹,英矽智能這款進(jìn)入臨床階段的人工智能藥物,是一個(gè)全新靶點(diǎn)和機(jī)制的候選藥物,從靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)到臨床前候選化合物,投入了260萬(wàn)美元。而傳統(tǒng)藥物研發(fā),則需要花費(fèi)幾千萬(wàn)美元以上的研發(fā)投入。
有數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),借助人工智能,在藥物發(fā)現(xiàn)和臨床前階段可節(jié)省40%-50%的時(shí)間,每年節(jié)省260億美元;臨床階段可節(jié)省50%-60%的時(shí)間,每年節(jié)省280億美元。
【張江ai新藥研發(fā)聯(lián)盟應(yīng)運(yùn)而生】
據(jù)皮斯托亞聯(lián)盟2019年的一項(xiàng)調(diào)研顯示,約有70%的生命科學(xué)研究人員正在使用人工智能來(lái)加速或幫助他們進(jìn)行新藥研究。
面對(duì)生物醫(yī)藥的這一新趨勢(shì),去年10月,張江ai新藥研發(fā)聯(lián)盟應(yīng)運(yùn)而生。細(xì)看首批15家聯(lián)盟成員單位,既有在張江科學(xué)城深耕30年的張江(集團(tuán))有限公司,也有中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所、浙江大學(xué)上海高等研究院等科研院所,還有科創(chuàng)板cro(醫(yī)藥研發(fā)外包)第一股美迪西生物醫(yī)藥,以及英矽智能、晶泰科技、深勢(shì)科技等有明顯人工智能特征的企業(yè)。
如今一年過(guò)去,張江ai新藥研發(fā)聯(lián)盟成果不少。在任峰看來(lái),傳統(tǒng)藥物研發(fā)的瓶頸,一是跟生物學(xué)相關(guān),如何找到好的靶點(diǎn);二是跟化學(xué)相關(guān),如何找到好的化合物;三是跟臨床試驗(yàn)相關(guān),如何設(shè)計(jì)好的臨床試驗(yàn)方案。針對(duì)這三個(gè)痛點(diǎn),英矽智能自主研發(fā)了三個(gè)人工智能平臺(tái)。“平臺(tái)后面是強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù),我們有一千萬(wàn)個(gè)組學(xué)數(shù)據(jù),還有兩百萬(wàn)個(gè)化合物的結(jié)構(gòu)、活性等信息。”
日前,知名藥企賽諾菲與英矽智能達(dá)成一項(xiàng)首付2150萬(wàn)美元、總里程碑付款最高可達(dá)12億美元的戰(zhàn)略合作,創(chuàng)下中國(guó)人工智能制藥的最高合作協(xié)議金額紀(jì)錄。根據(jù)協(xié)議,賽諾菲將利用英矽智能的人工智能藥物發(fā)現(xiàn)平臺(tái),推進(jìn)基于不超過(guò)6個(gè)創(chuàng)新靶點(diǎn)的候選藥物研發(fā)。
“新藥研發(fā)是一個(gè)不斷試錯(cuò)的過(guò)程,利用人工智能可以提高預(yù)測(cè)精度,最終降低試錯(cuò)成本。”晶泰科技化學(xué)服務(wù)副總裁張浩博士介紹,公司在上海和深圳各有1500平方米的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室,部署了超過(guò)150臺(tái)自動(dòng)化工作站,人工智能可以輕松完成投料、樣品過(guò)濾和輸出分析圖譜等重復(fù)性勞動(dòng)。
就在上個(gè)月,深勢(shì)科技發(fā)布了新一代藥物計(jì)算設(shè)計(jì)平臺(tái),可以更加快速準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)蛋白三維結(jié)構(gòu),較以往平臺(tái)訓(xùn)練時(shí)間至少減少50%,復(fù)合蛋白預(yù)測(cè)精度至少提升15%。
【關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的突破更加迫切】
如今,全球范圍內(nèi),約有十余家人工智能制藥公司已完成首次公開(kāi)募股。從已披露的消息看,約有數(shù)十條人工智能賦能的藥物研發(fā)管線(xiàn)進(jìn)入了臨床階段。
張江能否在人工智能制藥領(lǐng)域占有一席之地?解放日?qǐng)?bào)·上觀(guān)新聞?dòng)浾吡私獾剑诖舜螐埥璦i智藥論壇上發(fā)布的張江集創(chuàng)園,將成為人工智能制藥的承載區(qū)。
張江集創(chuàng)園位于張江科學(xué)城中部核心位置,是上海市特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)張江機(jī)器人谷的重要組成部分,有著得天獨(dú)厚的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。
“張江機(jī)器人谷以前是機(jī)器人造車(chē)、機(jī)器人造機(jī)器人,如今,希望實(shí)現(xiàn)機(jī)器人‘造’藥,讓藥物研發(fā)7×24小時(shí)不間斷。”浦東康橋(集團(tuán))有限公司總經(jīng)理助理王濤介紹,在產(chǎn)業(yè)定位上,張江集創(chuàng)園將以人工智能賦能為核心,聚焦人工智能+生物醫(yī)藥、人工智能+醫(yī)療器械的融合創(chuàng)新發(fā)展。
此外,羅氏中國(guó)創(chuàng)新中心、恒瑞醫(yī)藥、藥明生物、百度等10家企業(yè)成為張江ai新藥研發(fā)聯(lián)盟的新晉成員。
“人工智能盡管可以加速藥物研發(fā)的關(guān)鍵步驟,但也面臨系列的困境。”羅氏中國(guó)創(chuàng)新中心人工智能和數(shù)字化負(fù)責(zé)人林翼說(shuō),比如數(shù)據(jù)和人才等問(wèn)題。
復(fù)旦大學(xué)人工智能創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)漆遠(yuǎn),不久前在浦江科學(xué)大師講壇也提到,人工智能藥物研發(fā)領(lǐng)域存在許多亟待解決的重要問(wèn)題。比如,碎片化的醫(yī)藥數(shù)據(jù)難以整合;缺乏基于創(chuàng)新藥研發(fā)真實(shí)需求的人工智能大模型與操作系統(tǒng);深度學(xué)習(xí)對(duì)數(shù)據(jù)過(guò)度依賴(lài)。
由此可見(jiàn),要想在人工智能制藥中“突圍”,除了外部環(huán)境的加持,一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的突破更加迫切。