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    制药行业持续强化AI应用 药品研发领域新格局逐步形成

    http://www.baishanm.tw   2020-11-03 10:18 来源:CPhI制药在线 作者:zhulikou431

    在制药行业人工智能(AI)在药品研发领域应用持续强化,越来越多的药企都在借助AI的力量进行或参与新药研发。人工智能在靶点发现、化合物合成、化合物筛选、晶型预测、患者招募、优化临床试验设计和药物重定向等多项工作中可以节省实验和测试的成本和时间,缩短研发过程、降低研发成本,并提高新药研发成功率。

           当下,人工智能是非常火的一个名词和领域,人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI,其三大核心要素为数据、算法和计算能力。纵观人工智能(AI)的发展史,从1956年人工智能诞生以及二十世纪六十年代人工智能开始成为一门正式的学科至今,已有60余年的历史,人工智能也经历了从高潮到低潮的各个阶段。以智能机器人为例,从最初的低端机器人到深蓝再到轰动全球的围棋机器人AlphaGo,人工智能的发展已有了质的跨越。现在依靠大数据、云计算以及物联网技术,人工智能已经渗透进入人类的工作、生产和生活的各个细微领域;从语音助手到人脸识别、从工业制造到线下"无人新零售"、从无人驾驶到智能医疗,AI正在以一种前所未有的速度改变和颠覆现有的行业。

           在今年新冠疫情爆发期间,我国工信部发布了《充分发挥人工智能赋能效用协力抗击新型冠状病毒感染的肺炎疫情倡议书》。而在现实中,由于很多公司采用云办公,无人配送以及医疗人工智能(包括智能诊疗、智能影像识别、智能健康管理、智能药物研发和医疗机器人等),这些便捷高效的人工智能服务在疫情防控布控、智能测温、机器人接待、医学影像检测和识别、辅助诊断等方面发挥了重要的和不可替代的作用。

           同样,在制药行业人工智能(AI)在药品研发领域应用持续强化,越来越多的药企都在借助AI的力量进行或参与新药研发。人工智能在靶点发现、化合物合成、化合物筛选、晶型预测、患者招募、优化临床试验设计和药物重定向等多项工作中可以节省实验和测试的成本和时间,缩短研发过程、降低研发成本,并提高新药研发成功率。

           刚刚过去的2020年10月,Phenomic AI宣布获得600万美元的种子轮融资,公司将资金用于支持利用公司平台发现,以及癌症药物靶点的临床前研究中。

           另一方面,国内互联网巨头也纷纷进军AI制药领域。例如,2020年9月28日,人工智能(AI)药物研发公司晶泰科技(XtalPi)宣布超额完成3.188亿美元的C轮融资,创造全球AI药物研发领域融资额的最高纪录。2020年1月,阿里巴巴宣布与全球健康药物研发中心(GHDDI)合作开发AI药物研发和大数据平台;2020年7月,由腾讯自主研发的首个AI驱动的药物发现平台"云深智药"(iDrug)正式对外发布;2020年9月,百度CEO李彦宏牵头发起成立"百图生科" (英文简称"BioMap")生命科学平台,基于AI技术参与或主导发起新型精准药物。

           下面列举几个知名的新型人工智能制药平台,供大家参考。

    知名的新型人工智能制药平台

           Phenomic AI

           Phenomic AI成立于2017年,其平台整合了先进的AI / ML工具,是一家针对癌症和纤维化的药物开发公司,致力于利用机器学习等工具来推动那些具有挑战性的疾病的新型抗体药物发现。

           Numerate 公司

           Numerate公司成立于2007年,是一个为开发小分子疗法的企业提供药物设计平台,该平台运用基于机器学习技术来模拟小分子化合物的药物特性,以提高速度和成功率,同时降低成本。通常的药物筛选流程会依据特定的药物活性、特异性和ADME模型,从包含一兆个模拟化合物的化合物库中选出2500万个化合物进行模拟测试。目前该平台与默沙东、武田制药、灵北制药以及法国医药公司 Servier 均有合作项目。

           Insilico Medicine

           Insilico Medicine公司成立于2014年,是人工智能药物研发领域的头部玩家,其公司核心技术是开发一系列生成对抗网络(GANs)和增强学习方法(Reinforcement Learning)来识别蛋白质靶点,从而生成具有特定属性的分子结构并合成数据。该公司与辉瑞、药明康德等多个机构建立了合作关系。

           Exscientia

           Exscientia是总部位于英国的一家AI 药物发现公司,成立于 2012 年,其开发的人工智能平台实现了药物开发与研究的自动化,其产品设计包含双重药理学的小分子以及由高含量表型数据指导的双特异性小分子,还提供表型药物设计,并直接针对表型和高含量筛选数据设计化合物。目前已与葛兰素史克和罗氏建立了常规研究合作项目。除此之外,Exscientia 还与赛诺菲合作开发了有关代谢性疾病的疗法;与新基公司合作开发了针对癌症和自身免疫性疾病的疗法。与拜耳在心血管疾病和肿瘤药物研发方向展开合作。

           Atomwise

           Atomwise公司成立于2012年,是药物研发与人工智能结合领域代表性的公司,其核心技术平台称为AtomNet,是一种深度卷积神经网络 (deep convolutional neural network)。通过自主分析大量的药物靶点和小分子药物的结构特征,AtomNet可以学习小分子药物与靶点之间相互作用规律,并且根据学习到的规律预测小分子化合物的生物活性,从而加快药物研发进程。公司目前已与礼来、默沙东、拜耳、辉瑞和艾伯维等多家大型医药公司合作。

           Berg Health公司

           Berg Health公司成立于2006年,是一家数据驱动型生物研究公司,在药物研发的前沿领域使用大数据创建新的医疗模式来解决医疗保健问题。该公司已与美国国防部、阿斯利康等达成合作,利用人工智能技术开展新药研发。

           Benevolent AI

           Benevolent AI是欧洲最大的AI初创公司,创建于2013年,其核心技术是一个叫做 JACS 的人工智能系统,JACS 在运算中从论文、临床试验中提取大量的数据,提取推动药物研发的知识,提出新的可被验证的假设,加速新药研发。公司目前已与杨森制药、强生、阿斯利康、诺华等多家大型医药公司达成合作协议。

           深度智耀

           深度智耀创立于2017年,是中国本土的 AI 药物研发公司,是一家用人工智能+区块链技术赋能新药研发与申报以及上市后全流程初创公司,致力于打造一个端对端的AI驱动系统平台,赋能和加速全球药企全面智能化数字化。该公司已陆续推出了多个产品原型,从早期研发阶段(AI 驱动的药物合成、药物设计、药物活性预测)到临床研究阶段(AI 驱动的药物警戒系统、注册事务系统、写作翻译平台、临床数据编程系统)等覆盖了新药研发全流程上的一系列关键节点。

           晶泰科技

           晶泰科技(XtalPi)于2014年创立于麻省理工校园,总部位于深圳,在北京、波士顿设有分部,是一家以计算驱动创新的药物研发科技公司,基于前沿计算物理、量子化学、人工智能与云计算技术,为全球创新药企提供智能化药物研发服务。公司已与辉瑞制药达成战略研发合作协议。

           英飞智药

           英飞智药创立于2018年,致力于人工智能赋能药物设计,应用于创新药研发。是国内较早从事计算机辅助药物设计和人工智能药物设计的团队之一。公司拥有"智药大脑"平台,集成前沿计算机辅助药物设计技术、新一代AI药物设计技术和新药研发专家经验为一体,是高度整合的人机交互式AI。

           零氪科技

           零氪科技(LinkDoc)成立于2014年12月,致力于利用大数据结合AI,尝试破解癌症难题。作为独角兽企业,零氪科技截至目前已获得宽带资本、千骥资本、长岭资本等数十亿元的融资。

           值得一提的是,目前全球AI+新药研发模式已经进入快速成长期,这其中多家国内本土企业已崭露头角,这与政府政策的大力扶持以及监管批准和市场准入的利好是分不开的,根据2017年7月国务院发布的《新一代人工智能发展规划》,我国的目标是要在2030年实现人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平,我们期待接下来十年的时间里中国在AI领域势拥有崭新竞争力,爆发新活力。

           参考文献:

           1-人工智能(AI)的六十多年历史

           作者简介:zhulikou431,高级工程师、PDA会员、ISPE会员、ECA会员、PQRI会员、资深无菌GMP专家,在无菌工艺开发和验证、药品研发和注册、CTD文件撰写和审核、法规审计、国际认证、国际注册、质量体系建设与维护领域,以及无菌检验、环境监控等领域皆具有较深造诣。近几年开始着力关注制药宏观领域趋势分析和制药企业并购项目的风险管理工作。

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