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AI+制药赛道正升温,AI将彻底改变药物发现?

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医疗健康
作者:秘丛丛 , 编辑:刘聪
2020-05-29 18:40
“在未来十年里,我们预计所有药物都将使用AI进行开发。”

5月26日,AI药物发现公司Exscientia宣布在C轮融资中募得6000万美元。该轮融资由Novo Holdings领投,Evotec、BMS和GT Healthcare Capital跟投。此前,它于2019年1月获得B轮融资2600万美元。

该轮融资旨在推进药物开发管线,并支持AI生物学作为其“全栈能力”的一部分。Exscientia的“全栈能力”指的是从药物的研发最初期到最终上市的全周期。此外,该公司还表示计划加速国际扩张,扩大在美国的业务。

Exscientia成立于2012年,由英国邓迪大学(University of Dundee)的化学家安德鲁·霍普金斯(Andrew Hopkins)创立。Exscientia运用人工智能设计分子化合物,从而加速药物的发现。其开发的AI平台Centaur Chemist,致力于药物研发的自动化,是一种提高生产率和药物功效的新方法。该公司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,使化合物朝着临床开发所需的候选标准快速发展。

这种AI发现药物的策略并不鲜见。除了Exscientia,还有同样身在AI医疗赛道的Atomwise和InSilico Medicine。本质上,这类公司运用机器学习筛选更多数量级的化合物,以此缩短研发新药的时间。其中,加快新药样分子的分离和构建是重点。

图片来自Exscientia官网

AI药物发现流程

被巨头肯定的合作者

开发新药的第一步是靶点的选择和确认,由于可能的化合物种类繁多,这通常是个漫长而困难的过程。据塔夫特药物发展研究中心报道,一款药物从第一阶段到通过FDA审批,平均需要96.8个月的时间。

而AI算法或将改变临床前的药物发现过程,在查找海量数据方面,AI能够高效率地分析来自各种数据集(如健康记录和化学库)的信息,通过加快发现过程减少初期研究的支出。Exscientia将AI应用于小分子发现领域,让很多大型医药公司看到了效率提升的可能。目前,该平台已与多个巨头达成多项合作协议。

今年1月,Exscientia宣布与拜耳(Bayer)达成心脏病学的发现协议。此前,它还与Sunovion公司达成精神疾病研发协议,与新基(Celgene)达成肿瘤和自体免疫系统研发协议,与罗氏(Roche)达成肿瘤学研发协议,与赛诺菲(Sanofi)达成代谢疾病协议等,与GSK达成多个治疗领域的多达十个靶标的广泛协议。

也是在今年初,该公司与最早的合作伙伴之一——日本开发商住友大日本制药公司(Sumitomo Dainippon Pharma)宣布它们将使用AI设计的精准工程药物推进到I期临床开发,以治疗强迫症患者。

两家公司表示,这是AI研发的首款进入临床的药物。传统方式下的药物研发平均需要4.5年的时间,该项目仅用了不到12个月就将其从靶点推进到确定为候选药物研究阶段,这也是一项成功的概念性验证研究。“在未来十年里,我们预计所有药物都将使用AI进行开发。”Exscientia在国外社交平台上发文称。

最近,Exscientia还将自身的业务拓展到了和Covid-19有关的重大疾病领域,运用自身的平台筛选现有药物针对新冠病毒的潜在功效。今年3月,该公司宣布与Scripps Research和Diamond Light Source的联合计划,以共同研发COVID-19抗病毒药物。

AI将彻底改变药物发现?

在药物靶标的寻找和识别过程中,通过介入AI深度学习模型,能够更快地从数以千万的非结构数据和生物的基因分子中,找到可能有效的靶点。之后通过选择不同的靶点并进行验证,实时交互得到有证据的结果,最后确认合适的药物靶点。

另外AI也能在小分子药物的研发上发挥作用,比如小分子药物自动合成路线的设计、新药物效果模拟和预测,以及新型药物分子的预测。不论是抗生素药还是普遍的药物研发,都有较广阔的实践应用。

正是这些潜在的产业机会,资本对AI药物发现的青睐仍在延续。据统计,去年AI新药研发赛道共披露了6笔融资。而今年截至目前,已有至少3家公司融资。除了Exscientia,药物发现和开发公司insitro也获得了1.43亿美元的B轮超额认购。此前,它和吉利德科学(Gilead Sciences)公司达成合作,共同发现和开发治疗非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的创新疗法。

另外今年3月,METiS Pharmaceuticals(杭州剂泰医药科技有限公司)宣布完成数百万美元天使轮融资。它成立于2019年,是一家以AI驱动药物制剂开发的公司,致力于通过高通量制剂平台及人工智能计算等技术,加速复杂分子药物的临床推进。

图片来自亿欧大健康

按照德勤2018年的研究,新药平均研发的成本正在翻倍增长。从零开始研发一个新药平均要花费21.8亿美元,这个数字几乎是2010年(11.8亿美元)的2倍。因此,缩短研发周期、降低研发成本成为药企需要爬过的两座“大山”。 

AI可能对药物研发带来的降本增效,也让诸多医药企业坐不住了,这在Exscientia与众多巨头药企的合作上就得以窥见。除此之外,辉瑞与晶泰科技(以计算驱动创新的药物研发公司)签订了战略性的合作协议;罗氏以19亿美金收购肿瘤大数据公司FlatironHealth的全部股份;吉利德则与insitro公司合作,利用其机器学习技术和专有的Pandomics平台(药物发现工具,应用于治疗衰老和肿瘤),为多种疾病寻找潜在的治疗靶点,并找到真实世界证据。 

资本的关注和巨头的入场,AI药物发现被寄予厚望,但它还没有出现太大成果。目前仅有Exscientia一家参与研发的药物进入临床阶段。由于整体技术还不够成熟、规则不够明确等原因,整个行业还处于摸索的阶段。AI能否彻底改变药物发现,现在还要打一个问号。

但它的发展前景充满想象空间。根据Global MarketInsight的数据报告,全球人工智能医疗市场中,药物研发细分领域占据份额最大,约为35%。现在AI正协助人类抵达“数据森林”的深处,致力于提高人工靶点筛选的效率,从而快速精准地发现那些在高处等待被摘取的“果实”。

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