據媒體報道,近期英國初創公司 ExScientia 稱,他們已經使用人工智技術開發出第一款藥物。這款藥物可用來治療強迫癥,不久將開始進入臨床測試階段。需要強調的是,這款藥物從提出概念至今不到一年時間。
藥物研發一年進入臨床實屬“光速”
可能很多人對于“藥物一年時間就進入臨床階段”沒有概念,因為在日新月異的今天,一年一個發明創造似乎并不新鮮。但對于藥品研發而言,這樣的速度無異于高速列車,因為新藥研發是一個耗時耗資的龐大工程。《Natrue》提供了準確的數據:新藥的研發成本大約是26億美元,耗時約10年,成功率不到1/10。所以,因為其高成本、長周期和低成功率的特性,藥品研發可以說是名副其實的高風險投資。
一個新藥從研發到最后上市,需要經過藥物發現、臨床前研究、臨床研究以及審批與上市 4 個階段。其中,藥物發現是非常重要的環節,它決定了一次研發的具體目標。這個環節又要分成疾病選擇、靶點發現和化合物合成幾個步驟。其中,僅化合物合成一步,一種藥品就需要對5000種-10000 種化合物進行篩選,最后僅有 5 種進入最后的研究階段。
可見工程量是多么巨大,所以藥品研發的臨床前研究階段一般需要耗時3至6 年。所以,“不到一年的時間”與傳統研發的長周期對比,那幾乎就是汽車對馬車式的碾壓。
AI制藥大幅壓縮藥物研發周期
其實,人工智能對于藥品研發的介入,并不是新鮮事務。可以說從二戰以后,隨著計算機技術的民用化,這種人工智能技術就已經被運用到藥物研發中。只是,早期的人工智能主要用來標記訓練數據集和模型,集中運用于化學成分的定量結構和性質關系的研究中。可以說,早期的智能還主要停留在數據的記錄和計算層面。
近年來,隨著計算機技術的不斷升級,計算機的數據收集和學習分析能力有了空前提高。2007年6月,美國一個名叫Adam(亞當)的機器人,通過搜索公共數據庫,預測了酵母菌基因的新功能。預示著人工智能研發新藥進入了新階段。
現在,人工智能依靠越來越強的分析和篩查能力,在發掘藥物靶點、挖掘候選藥物、實施藥物設計、優化藥物合成、預測藥物性質等方面,發揮著越來越顯著的作用,并且較人類自己,具有更大的優勢。例如,我國的阿里云近年就曾與基因公司聯合,僅用15分鐘,就完成了高精度的個人全基因組測序。而這在以前至少需要120小時。通過人工智能技術,大幅度壓縮藥物發現環節的時間,應該說是可行的。
AI制藥待改善,卻是今后研發必然選擇
如今,世界上最大的10家藥企,都積極投身于人工智能的藥品研發工作之中,在全球共有118家人工智能+藥物研發企業。我國也不甘人后,眾多企業都積極參與藥品研發,加快了藥品的研發進程。特別是阿里云為了幫助加速新藥和疫苗研發,向全球公共科研機構免費開放一切AI算力。
當下,我國新冠肺炎戰“疫”仍在進行,疫苗研發是重中之重。中國疾控中心已成功分離病毒,但需要進行大量的數據分析和文獻篩選工作。阿里云提供的強大AI算力,對于疫苗早日研發成功,顯然具有積極的意義。但需要指出的是,人工智能還主要在臨床試驗前的環節中,具有分析模擬的能力,到了臨床試驗環節,科研人員還需要一步一步走。而臨床試驗距離藥品研發成功,中間還有不少路要走。
一般來說,藥物的臨床試驗期包括I、II、III、IV這4期,用以觀察和評價人體對于新藥的耐受程度、治療反應和安全性等,加上后期的審批。一般說從開始臨床試驗到正式上市,在不被淘汰的情況下,也大約需要四五年的時間。所以,就目前而言,英國公司用人工智能技術開發出的第一款藥物,能否成功還需要后續環節的驗證。即便如此,利用人工智能技術幫助人們研發藥物是技術發展的必然選擇。
因此,英國公司關于人工智能研發成功第一種藥物的信息,依然是一個可喜的信號。告訴人們,人工智能對于藥物研究的積極意義已經越來越接近實際的收獲,通過不斷探索,人類利用人工智能獲得更優質的藥物,已經孕育成熟,即將分娩落地。
二維碼