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药研开赴效率革命前沿

发布时间:2023-05-04 13:43:09作者:石军 王迪 马天来源:医药经济报

过去百年来,制药产品的进步在很大程度上归功于科学家的开创性研究和工程师的技术性突破,他们使得发现、商业化和大规模生产新药成为现实。虽然技术在制药行业发挥着越来越大的作用,但长期以来,它主要还是被视为运营支持,提供计算服务(比如硬件和软件资产)、生产、安全和数据处理以及管理的工具。如今,技术已经成为创新的引擎,贯穿于多数药企的经营活动之中,以加速推进发明和创新的步伐。


生物制药冲出慢周期


文 石军


人工智能(AI)和机器学习(ML)工具正在改变整个生物制药行业的面貌。行业观察人士称,从2023年始,药物研发的前景将会与以往大不相同。

突破药研创新瓶颈

根据管理咨询公司Syneos Health的说法,2023年预计将是AI和ML具有“革命性和价值”的一年,因为它们符合企业的战略目的。

支持Syneos这一论点的是由德勤健康解决方案中心(Deloitte Center for Health Solutions)对131名企业首席高管所做的一项调查。这些高管将创新产品的开发和购买视为他们在2023年的首要目标。

市场调研机构Precedence Research预计,2023年,医疗保健领域的AI市场规模将超过206亿美元,几乎是2021年111亿美元的两倍。

安永美国健康科学和健康行业市场负责人Arda Ural表示,2023年将成为这一行业的拐点。他说:“我们过去在制药行业取得成功的做法将不得不被重新考虑。我们需要逐步克服这种创新缺陷。”IQVIA创新中心副总裁 Harietta Eleftherochorinou对这种“拐点论”的说法表示认同。她指出,统计数据显示,在全球研发管线中,65%的分子化合物由新兴生物制药公司实施,并且它们越来越多地在开发这些研发资产。

由于未来五年市场增长预计将会放缓,Eleftherochorinou认为,采用AI等工具将成为制药公司寻求保持领先地位的关键因素。因此,创新应该被更加广泛地采纳,并充分反映在创新作用机制、创新试验设计、创新药物输送等各个应用层面。

缓解高昂投入难题

开发一种新疗法所需的常规时间在12~18年,而失败率高达90%。AI工具似乎可以有效降低这两方面的威胁。

Quris公司专注于生物人工智能,该公司可作为初创公司进军这一领域的缩影。它通过对人类基因组的分析发现了数百个新的微小RNA基因。公司利用“芯片上的患者”(patients-on-a-chip)技术,创建了一个自动化、可预测的专有数据集,并使用分类算法来识别哪些候选药物将会在对人类的治疗中安全地发挥作用。

Quris公司首席执行官Isaac Bentwich表示,在提高效率方面,公司的平台可以将研发失败率降低到50%。

去年,Quris与德国默克公司建立了合作关系,最近它还成立了一个商业化的顾问委员会,聘请辉瑞前首席执行官Henry McKinnell担任主席。其他公司(如英国的CN Bio)也在寻求芯片上的器官疾病研究难题方案。

AI技术在促进药物开发方面的另外一个优势就是压缩研发时间。以非酒精性脂肪性肝炎(NASH)治疗所开展的研究为例,人体肝脏需要10~15年的时间才能形成肝硬化和脂肪肝这种病理,而在AI芯片上,可能15天内就能达到这种状态。

另外一家在AI领域有所动作的Envisagenics公司在去年年底与BMS签署了一项研究合作。Envisagenics的AI平台SpliceCore将患者的测序RNA数据与其数据库中的500多万个剪接事件进行比较,使用专有算法来识别错误剪接的RNA,并开发治疗方法来修复它们。

而且,有的AI平台能对多个化合物同时进行测试,打破了一般一次只进行一种化合物化学开发工作的惯例。

结语

2020年,一种通过AI在不到12个月内研发的药物首次进入Ⅰ期临床试验。这只强迫症治疗药物DSP-1181由日本住友通过英国Exscientia公司创建的一个平台开发而成。自那时以来,有十多种通过AI助力的产品已经进入临床试验阶段。

AI经历了无数次希望、热捧、失望和重生的循环,2023年,精心设计、训练有素、规模适当的研发项目有望对医疗保健行业产生积极的影响。


大药厂驶入快车道


文 王迪 综合编译


勃林格殷格翰:加持GA药研

4月21日,勃林格殷格翰宣布与RetinAI公司达成合作协议,以支持其开发用来治疗地图样萎缩(GA)的药物。RetinAI的AI工具将应用于成像数据,以寻找新的生物标志物和疾病发生进展的预测因子。

近几年来,勃林格殷格翰一直在力图撬开GA市场,虽然这些努力步履蹒跚,但是它并没有放弃。

RetinAI是一家软件开发商,目标是要加快视网膜疾病的研发工作。该公司利用机器学习和计算机视觉分析有关眼睛的数据,就勃林格殷格翰的情况来说,助力最大的或是从临床试验和真实世界项目中已经建立起来的成像数据存储库。

Moderna:助推mRNA开发

近年来,量子计算的发展前景吸引了诺和诺德、罗氏和勃林格殷格翰等公司与谷歌和其他公司合作。

Moderna近日与IBM签约,探索使用量子计算机来开发其未来的药物,使用的系统可以更好地解决棘手的分子建模问题,这些问题有时对于前几代计算机来说过于复杂化。

Moderna将从参与IBM的企业加速器计划开始,IBM将该计划描述为“对量子感兴趣”的公司的一个集合场,它们将会在此投资建设新兴技能。

这项协议还包括对生成式AI项目进行投资,以帮助设计新的基于mRNA的治疗方法和疫苗。

辉瑞:合作抗癌领域

3月初,辉瑞与精准医疗公司Tempus签署了多年合作协议,辉瑞将利用Tempus的AI平台及其数据库来推进抗癌药物的发现和开发。而就在这一周之前,Tempus宣布与Actuate Therapeutics公司合作,以寻找对一种抗癌药物做出反应的生物标志物。

通过合作,辉瑞可以访问Tempus的AI平台及其去识别化的多模式数据库。辉瑞还可以使用Tempus支持医疗产品研发的广泛能力,以推进其自身的肿瘤学产品组合,这包括AI驱动的伴随诊断产品和Tempus的临床试验匹配项目Time。该项目可以激活对全美各地社区患者所展开的研究。

Tempus成立于2015年。此前该公司曾表示已经建立起世界上最大的临床和分子数据库以及一个操作系统,让这些数据可供提供者访问和使用,并了解患者的治疗情况。过去七年来,Tempus在精准医疗和人工智能方面建立了相应的能力,为药物发现和基因组测序提供动力。

拜耳:掘金医疗成像

在与AI医学成像程序开发商Blackford Analysis合作了两年多后,今年1月中旬,拜耳已经达成了收购这家公司的协议。拜耳在声明中表示,它计划让Blackford作为一个相对独立的机构运营,同时可以让拜耳在数字医疗和成像领域踏出更加坚实的步伐。

此前,拜耳在2020年年底与总部位于苏格兰的Blackford签署了一份开发和许可协议,而更早的时候,拜耳通过资助方式向该公司及其数字健康孵化器计划提供支持。

Blackford旨在为成像AI提供一站式服务,拜耳表示,全球AI医疗成像领域是一个价值达到4亿美元的市场,预计该市场年增长率将超过26%,到2026年达到大约13.6亿美元。

赛诺菲:拥抱AI技术

赛诺菲是积极拥抱AI技术的制药公司之一。近两年,赛诺菲宣布了多项与人工智能领域领先的生物技术公司的合作。2022年,赛诺菲总计支付了至少1.6亿美元的预付款(不完全统计)。

此外在2021年6月,赛诺菲官网发布了Guiding Principles for AI at Sanofi,该指导原则适用于赛诺菲的产品和服务中、证据生成中、员工工作中使用的人工智能应用。

诺和诺德:增强糖尿病优势

3月22日,Dewpoint宣布与诺和诺德建立研发合作伙伴关系,利用Dewpoint与生物分子凝聚物有关的发现平台确定候选药物,以治疗胰岛素抵抗和糖尿病并发症。

此次合作将诺和诺德在治疗糖尿病和代谢性疾病方面的全球领先地位与Dewpoint的突破性发现和AI技术平台结合在一起,以识别生物分子凝聚物的调节剂。该协议的范围包括发现针对多种新的凝聚物靶点的潜在小分子药物,这些靶点可能涉及胰岛素抵抗和胰岛素敏感性的机制。诺和诺德还可以利用其内部的能力,针对已识别的凝聚物发现非小分子药物,并获得进一步开发和商业化此类潜在药物的权利。

艾伯维:挖潜mRNA生物学

1月10日,艾伯维和Anima Biotech宣布开展合作,为肿瘤学和免疫学的三个靶点发现和开发mRNA生物调节剂。Anima将利用其mRNA Lightning平台发现针对合作靶点的新型mRNA生物学调节剂,并为AbbVie提供许可和进一步开发及商业化项目的独家权利。

除了自有管线,Anima还与制药公司建立了战略合作关系,包括与礼来、武田制药和艾伯维的合作项目。


国内技术平台集体亮相


文 马天


进入2023年以来,AI赋能药物发现领域快速发展。一季度,多个技术平台密集发布(其中大多数集中在3月下旬)。

天壤:xCREATOR

天壤在2022年9月推出蛋白质设计工作台xCREATOR后,又于2023年1月率先升级蛋白质工作台xCREATOR的蛋白质设计模块。此次更新重新定义了用户基于工作台的创造力,原来只能围绕“功能目标”展开设计,更新后的平台可以进行自由设计、复合体设计、对称蛋白质设计等更多样的结构生成。

英飞智药:PharGPT

2023年2月14日,英飞智药宣布,由英飞智药与北京大学共同研发的药物设计版ChatGPT工具“PharGPT”已集成到PharmaMind客户端V3.8版本中。

晶泰科技:XtalDynamics

2023年3月3日,晶泰科技发文介绍了其自主研发的实验室自动化系统XtalDynamics。

采用人机结合模式的XtalDynamics自动化系统实现了实验过程的高度自动化和智能化,通过智能分析与调度系统远程操控百台规模自动化工站和AGV小车,同时提升实验过程和物料传送的效率。

星药科技:M1平台

2023年3月3日,星药科技M1平台重磅升级。M1是星药科技自主研发、面向药物发现和设计的AI驱动智能计算平台。其结合了人工智能和经典物理学原理,精确计算目标药物分子和特定靶标的结合自由能,突破了经典计算模拟方法。

明度智云:MSP

2023年3月17日,明度智云正式发布明度科学平台(Mingdu Science Platform,MSP),旨在构建药物研发基础设施,提高药物研发效率,降低药物研发门槛。

阿尔脉:PatMap

2023年3月21日,阿尔脉PatMap专利解析软件上线。PatMap是阿尔脉基于并行计算、虚拟化等技术构建的交互便利、高度自动化的专利解析软件。

深势科技:RiDYMO

2023年3月23日,深势科技发文介绍了RiDYMO平台。RiDYMO平台是基于Reinforced dynamics(RiD)算法开发的专注于解决“难成药”靶点的动力学平台,在相对可控的算力资源和模拟时长条件下可以让蛋白真正“动”起来。

百图生科:AIGP

2023年3月23日,百图生科在北京发布生命科学大模型驱动的AIGP——AI Generated Protein平台,旨在将这一技术平台的能力与更多行业伙伴分享,利用设计创新蛋白质的能力,共同研发更多的前沿药物和其他生命科学项目,也通过挑战性的新任务,驱动AIGP平台的技术进步。

碳硅智慧:DrugFlow1.0

2023年3月24日,新药研发领域的人工智能基础设施和服务提供商碳硅智慧宣布,公司自主研发的AI驱动的新药研发平台——DrugFlow1.0正式发布。

DrugFlow涵盖靶标发现,苗头化合物发现和先导化合物优化等环节,集成了靶标发现、活性预测、成药性预测、分子生成优化、虚拟筛选、AI建模等模块,帮助药化人员更高效便捷地找到潜在成药分子。

杭州生奥信息:MolProphet

2023年3月23日,杭州生奥信息发布了MolProphet药物发现平台。该平台包含了整体分子优化(以扩展活性结构,实现骨架跃迁为目标)、基于母核优化(保留关键结构,提升活性与类药性)、基团优化(通过对指定药效团优化,实现属性的定向提升)等多项功能。

腾迈医药:TandemViz

2023年3月28日,腾迈医药重磅发布TandemViz1.0版本,TandemViz可以为新药研发客户群体提供图形界面和团队协作工具,实验数据和计算分析结果的可视化无缝集成。


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