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人工智能在驅(qū)動藥物發(fā)現(xiàn)方面正在以前所未有的速度發(fā)展。今年上半年，AI研發(fā)的藥物開始邁向臨床階段，而相關(guān)領(lǐng)域的合作及投融資事件也出現(xiàn)井噴。中國本土創(chuàng)新企業(yè)在AI藥物研發(fā)方面走在全球前列。咨詢公司麥肯錫稱，人工智能是制藥業(yè)“百年難得的歷史性機(jī)會”。

藥物設(shè)計(jì)邁向“原子級精準(zhǔn)工程”

近日，在上?？萍即髮W(xué)舉辦的一場技術(shù)轉(zhuǎn)化相關(guān)的產(chǎn)業(yè)研討會上，上?？萍即髮W(xué)研究員劉佳教授介紹了一項(xiàng)最新的研究成果——基于人工智能的第四代肉毒素藥物設(shè)計(jì)，肉毒素正在邁向工程化時(shí)代。

憑借新的人工智能大模型的能力，藥物的分子設(shè)計(jì)正從過去的“概率碰撞”邁向“原子級精準(zhǔn)工程”，將開啟一個更快、更準(zhǔn)、更智能的分子設(shè)計(jì)時(shí)代。

劉佳指出，肉毒素正從天然提取向重組蛋白轉(zhuǎn)型，其中，靶向神經(jīng)遞送工具及AI驅(qū)動的蛋白改造是未來研發(fā)的重要方向。目前，上海科技大學(xué)正在通過其孵化的生物創(chuàng)新技術(shù)公司若弋生物進(jìn)行相關(guān)藥物的臨床轉(zhuǎn)化，并拓展?jié)撛谶m應(yīng)癥，最終形成創(chuàng)新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的“中國方案”。

近年來，分子結(jié)構(gòu)預(yù)測與蛋白設(shè)計(jì)快速進(jìn)展，雖能提升效率，但由于成功率過低，仍需要依賴大量實(shí)驗(yàn)篩選。而這些實(shí)驗(yàn)常依賴動物免疫、高通量篩選等方式，具有周期長、成本高等特點(diǎn)，遇到新靶點(diǎn)時(shí)成功率更是極低。因此過去幾乎沒有任何一種AI發(fā)現(xiàn)的藥物能最終走向后期臨床。

一位生物制藥公司高層對第一財(cái)經(jīng)記者表示：“大多數(shù)的候選藥物分子的有效性通常要等到人體測試后才能揭曉。到目前為止，這仍然是非常難預(yù)測的。因此，AI最好的新領(lǐng)域可能是第一階段臨床試驗(yàn)的機(jī)會，可以結(jié)合人類數(shù)據(jù)和人工智能超快速地進(jìn)行藥物測試。”

這種趨勢從今年開始出現(xiàn)了扭轉(zhuǎn)。根據(jù)波士頓咨詢的一份研究顯示，AI生成的藥物分子在一期臨床試驗(yàn)中的成功率已經(jīng)高達(dá)80%至90%，高于50%的歷史平均水平。這意味著，AI發(fā)現(xiàn)的藥物正在突破臨床一期的瓶頸，展現(xiàn)出進(jìn)入后期臨床驗(yàn)證階段的潛力。

在這一轉(zhuǎn)變的過程中，中國生物制藥企業(yè)再次引領(lǐng)技術(shù)前沿。本月早些時(shí)候，《自然醫(yī)學(xué)》發(fā)表評論稱，由AI發(fā)現(xiàn)的藥物和靶點(diǎn)組合的針對特發(fā)性肺纖維化的隨機(jī)二期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示出安全性和療效跡象，該研究標(biāo)志著將人工智能輔助的藥物發(fā)現(xiàn)引入臨床治療方面邁出堅(jiān)實(shí)的一步。

評論提到一項(xiàng)來自中國北京協(xié)和醫(yī)院徐作軍團(tuán)隊(duì)和上海AI制藥公司英矽智能研究團(tuán)隊(duì)的成果，該成果展示了如何利用生成式AI平臺，“從零開始”發(fā)現(xiàn)全新靶點(diǎn)并設(shè)計(jì)全新分子、完成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過程。

由于看到AI在藥物臨床方面的巨大潛力，今年以來，越來越多的生物醫(yī)藥公司開始使用AI支持藥物研發(fā)工作。微芯生物也開始在新藥早期研發(fā)階段使用AI技術(shù)，以縮短研發(fā)時(shí)間。

微芯生物創(chuàng)始人CEO魯先平對第一財(cái)經(jīng)記者表示：“人工智能算力、算法的巨大進(jìn)步正在制藥行業(yè)發(fā)揮更大的作用，現(xiàn)在的AI計(jì)算能力可以將接近極限的全部可能性都考慮到了。”

近百億美元涌向AI制藥

在AI制藥前景樂觀的預(yù)期下，資本也在快速涌入這一賽道。今年上半年，全球已有近百億美元涌入AI制藥。

在國內(nèi)市場上，上半年最大的一筆AI制藥融資來自英矽智能，該公司宣布完成約1.23億美元的E輪融資，超額完成既定目標(biāo)。

跨國公司與中國本土企業(yè)針對AI制藥的合作授權(quán)的大額交易也開始頻現(xiàn)。對于現(xiàn)金流充裕的跨國制藥公司來說，戰(zhàn)略合作是一條相對低成本的創(chuàng)新途徑。

今年6月，阿斯利康與石藥集團(tuán)宣布達(dá)成最高達(dá)53億美元合作，利用石藥集團(tuán)的AI藥物發(fā)現(xiàn)平臺開發(fā)小分子候選藥物。據(jù)介紹，石藥集團(tuán)AI藥物發(fā)現(xiàn)平臺將新藥早期發(fā)現(xiàn)時(shí)間縮短超過30%，研發(fā)成本降低近一半，候選化合物篩選準(zhǔn)確率提高近3倍。目前已實(shí)現(xiàn)3項(xiàng)對外授權(quán)。

同月，國內(nèi)AI制藥龍頭企業(yè)晶泰控股與美國醫(yī)藥投資人GregoryVerdine創(chuàng)立的DoveTree公司簽署數(shù)十億美元管線授權(quán)合作意向書。

在全球范圍內(nèi)，今年上半年，諾和諾德與AI制藥公司DeepAppleTherapeutics達(dá)成一項(xiàng)超過8億美元的合作；賽諾菲也以最高5.45億歐元的價(jià)格獲得了AI制藥公司FormationBio子公司的一款口服雙重JAK/SYK抑制劑。

展望AI制藥領(lǐng)域下一階段的發(fā)展，如何將AI發(fā)現(xiàn)的藥物從一期臨床推進(jìn)至二期及后期臨床，是企業(yè)正在努力的方向。此外，AI制藥的數(shù)據(jù)瓶頸也有待破解。未來，加快推進(jìn)數(shù)據(jù)共享、標(biāo)準(zhǔn)制定與稀疏數(shù)據(jù)建模算法，強(qiáng)化多模態(tài)融合以提升模型泛化能力與生物系統(tǒng)理解等方面是重要的突破方向。

“未來，我們將會看到越來越多的公司利用新技術(shù)，從大量數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，以重塑藥物的發(fā)現(xiàn)。”一位生物醫(yī)藥投資人對第一財(cái)經(jīng)記者表示。他表示，藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)是一個巨大的行業(yè)，人工智能將幫助該領(lǐng)域的從業(yè)人員從艱苦的手工藝轉(zhuǎn)向更加自動化的精準(zhǔn)技術(shù)。

上述人士進(jìn)一步解釋稱，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)是推動AI制藥領(lǐng)域發(fā)展至關(guān)重要的基礎(chǔ)。“這些數(shù)據(jù)非常專業(yè)，包括分子信息、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和生化相互作用的測量。人工智能可以從數(shù)據(jù)模式中學(xué)習(xí)，并提出可能有用的候選藥物。”他表示。