人工智能是药物研制的未来吗?你怎么看?
发布日期:2022-01-29 | 作者:m6米乐网页版登录

  导语:数据显现,一切进入临床实验阶段的药物,只要不到12%的药品终究可以上市出售,而一款新药的均匀研制本钱高达26亿美金。

  雷锋网按:开发新药是是一项绵长而且低效率的作业。数据显现,一切进入临床实验阶段的药物,只要不到12%的药品终究可以上市出售,而且一款新药的均匀研制本钱高达26亿美金。

  药物研制人员需求对各种不同的化合物以及化学物质进行测验,这个实验进程中的过错测验消耗了太多的时刻和金钱。由于需求测验的分子太多,研制人员不得不运用移液机器人一次测验几千种变体,然后选择最有用的变体进行动物模型或许细胞培养实验,期望其间一些终究可以进入人类临床实验阶段。

  由于不断试错的本钱太高,越来越多的药物开发厂商开端转向计算机和人工智能,期望运用这种技能来缩小潜在药物分子的规划,然后节约后续测验的时刻和金钱。为了辨认那些有很大潜力可以作为药物靶标的蛋白质的编码基因,这些厂商把期望寄托了算法上。现在,一些新的算法模型(包含近来发布在《Science Translational Medicine》上)增加了新层次的复杂性,用来缩小相关蛋白质、药物和临床数据的规划,以便更好地猜测哪些基因最有或许让蛋白质和药物结合。

  “许多原因都或许导致药物研制失利。”遗传流行病学家AroonHingorani说,“可是,其间一个首要的原因是没能针对疾病选择正确的靶标。”一种药物或许在细胞、安排、以及动物模型的前期实验中显现开端的远景,可是这些前期实验往往过于简略,很少运用到随机盲法实验进行对照。科学家们会运用这些成果来猜测哪些蛋白质可以作为药物标靶,可是由于这些研讨往往规划很小而且时刻较短,因而有许多要素会形成误判。

  可是,Hororani的小组并没有依靠这些有局限性的实验,他们建立了一个将基因信息、蛋白质数据结构和已知药物的效果进程相结合的猜测模型。终究,他们获得了将近4500种潜在药物靶标,比较之前猜测的可成药人类基因组数量,翻了一倍。然后,两名临床医师整理出了具有正确形状和化学物质的144种药物,除了那些现已发现的可与之相结合的标靶蛋白外,这些药物还可以与其他的蛋白质结合。由于这些药物此前现已经过了安全测验,这意味它们可以很快被用于医治其他疾病。关于药物开发商来说,时刻就是金钱。

  研讨人员估量,大约15%~20%的新药本钱都消耗在探究阶段。通常情况下,这意味着高达几亿美元的开销,以及3~6年的作业。现在,有人期望经过AI将这一进程缩短至几个月,并大幅下降研制本钱。不过,现在商场上还没有一款药物是AI体系一开端选择出来的,可是他们正在走上正轨。

  Hingorani的协作者之一是BenevolentAI生物医学信息学副总裁。BenevolentAI是一家英国AI公司,最近刚刚与Janssen(强生旗下子公司)签署了一项收买和开发临床实验候选药物的协议。他们计划在本年晚些时候开端IIb阶段的实验。(IIa阶段会先入组少数受试者,建立适宜的医治剂量;IIb则是在a的基础上有用组扩展样本量,清晰剂量等有用性、安全性。)

  此外,其他制药企业也在纷繁跟进。据雷锋网(大众号:雷锋网)了解,上个月,日本眼药巨子Santen与坐落Palo Alto的twoXAR公司签订了一份协议,Santen将运用twoXAR的AI技能来确认针对青光眼(glaucoma)的候选药物。而几个星期 之前,两家欧洲公司——Pharnext和Galapagos也宣告打开协作,开发AI体系模型用来寻觅神经退行性疾病(neurodegenerative diseases)的新疗法。

  可是,长时刻从事药物开发研讨的Derek Loewe在《Science》的个人博客上撰文称,他关于这种朴实的计算方法持怀疑态度。“从长远来看,我并不觉得这个东西是不或许的。”他说,“可是假如有人告诉我,他们能猜测一切这么多化合物的活动,那么我或许会以为这是在胡言乱语。在信任之前,我想看到更多依据。”

  像twoXAR这样的公司就正在尽力建立起这样的依据。上一年秋天,他们与斯坦福大学的Asian Liver Center(亚洲肝病中心)协作,为成年肝癌患者挑选了25000种候选药物。他们运用自己开发的计算机软件,结合遗传、蛋白质组学、药物和临床数据挑选了出了10种或许的药物。

  Asian Liver Center的主任Samuel So对成果十分惊奇,由于其间几种运用计算机软件挑选出的药物和实验室研讨人员的猜测相同,所以他决议测验一切的10种候选药物。其间最有期望的一种药物,可以杀死5种不同的肝癌细胞,而且没有伤害到健康细胞,现在正准备进行人体实验。现在,仅有一款针对同一癌症的药物花费了5年时刻才获得了FDA(美国食品药品监督管理局)的同意,而twoXAR和斯坦福到现在为止才用了4个月。

  令人兴奋的是:关于失利率如此高的职业,即使是很小的前进,也或许撬动数十亿美元的商场,更不用说那些那些或许因而被解救的生命。可是,除非经过AI体系发现的药物真实上市出售,不然这个职业的研制形式不会产生根本性的革新。