体外虚拟筛选新冠药物传捷报 互联网巨头提前结构AI制药

2021-01-13 网络
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[科技新闻]体外虚拟筛选新冠药物传捷报 互联网巨头提前结构AI制药

原题目:体外虚拟筛选新冠药物传喜报 互联网巨头提前结构AI制药

体外虚拟筛选新冠药物传喜报 互联网巨头提前结构AI制药

中原时报(www.chinatimes.net.cn)记者 于娜 见习记者 郭怡琳 北京报道

张丁(假名)是西安电子科技大学人工智能专业硕士。元旦刚过,他便投入就业雄师,提早一年找事情。不同于别人,他将投递锁定较为小众的AI制药企业。

克日,我国AI制药传出喜报,更是让张丁对这个行业信心倍增。据中国科学院深圳先进手艺研究院魏彦杰等人公布的一篇论文称,其研究团队通过AI筛选,发现了一款比瑞德西韦更有用抑制新冠病毒复制的药物Folotyn 。更为重要的是,这项研究解释人工智能(AI)手艺能够用于帮助老药新用,针对特定治疗目的举行靶标虚拟药物筛选,加速药物研发流程。

对此,一位不签字的中科院计算机与手艺专业教授对《中原时报》记者剖析以为:“在理论上,AI制药主要可以从以下角度提高新药研发效率。以新药研发的流程排序,依次为筛选生物符号物或靶点、构建新型药物结构、药物种类挖掘、新药有用性测试、毒副作用测试、基因剖析、新型药物靶点和组合疗法。若是AI手艺能介入到以上多个环节,AI制药市场前景照样乐观的。”

AI手艺加速药物发现流程

新冠大盛行以来,许多基于人工智能的药物筛选方式被用来寻找新冠肺炎治疗药物。

克日,中国科学院深圳先进手艺研究院魏彦杰等人在《PLOS Computational Biology》杂志揭晓了题为《AI靶标虚拟筛选法证实普拉曲酯可有用抑制新冠病毒(SARS-CoV-2)体外复制》的研究论文。

研究团队通过AI计算机筛选,发现原本用于治疗淋巴瘤的化疗药物Folotyn (普拉曲沙) 可能是治疗新冠肺炎的有用药物。体外实验解释,在相同的实验条件下,普拉曲沙比吉祥德公司的瑞德西韦抑制新冠病毒(SARS-CoV-2)复制作用更强 。

除此之外,克利夫兰医疗中央通过AI手艺剖析了近27000个新冠患者,发现服用睡眠辅助药物褪黑素的人熏染新冠病毒的比例更低。AI药物研发公司Benevolent通过AI靶标虚拟筛选法发现礼来的类风湿关节炎药物Olumiant可能对新冠肺炎有用。

但更为重要的是,这些研究均解释人工智能(AI)手艺能够用于帮助老药新用,针对新冠病毒(SARS-CoV-2)的靶标举行虚拟药物筛选,加速药物发现流程。

对此,晶泰科技其团结创始人兼晶泰人工智能研发中央负责人赖力鹏博士告诉《中原时报》记者:“已往以往,药物研发的整体回报率不停下降,新药越来越难被发现,作用机制越来越难被认可,同时还要面临安全性、有用性等等要害指标的重重挑战。药物研发越在早期,对算法多样性和新颖性的要求越高,而对准确度的要求相对低,同时研发前期数据规模非常大。以上需求都与AI的事情优势高度契合。”

,科技新闻实时报道,

“基于此,在靶点发现和新药探索这些前期环节上,AI手艺运用最为多见。而临床前实验、药物上市等阶段的应用相对较少。在未来,信赖随着AI手艺在制药领域应用的成熟,AI制药手艺应用会逐渐向药物研发后期拓展,以人工智能的方式降本增效。”赖力鹏说。

新药研发是典型的高投入、高风险行业。在这条路上,约莫只有百分之一的候选药物可以最终“存活”。德勤公司公布的研究讲述显示,2017年全球前12位生物制药巨头在研发上的投资回报率仅有3.2%,处于8年来最低水平。而乐成上市一款新药的成本从2010年的11.88亿美元增加到20亿美元。

降低研发用度一直是各大制药公司迫切需要解决的问题,AI辅助制药正好能改善这一问题。讲述显示,AI可以将新药研发的乐成率从12%提高到14%,由此为生物制药行业节约数十亿美元。还能在化合物合成和筛选方面比传统手段可节约40%-50%的时间,每年为药企节约260亿美元的化合物筛选成本。

此外,在临床研究阶段,也可节约50%-60%的时间,每年可节约280亿美元的临床试验用度。总的来说,AI辅助药物研发与传统模式相比,时间和成本优势显著。

虽然AI制药现在尚无成熟产物投入市场,但在张丁看来:“对比人工智能的几大细分手艺,机械学习、自动驾驶、AI影像等,AI制药起步最晚,尚无建树自然合理。在此靠山下,一方面AI制药行业生长空间大,营业能力提升快;另一方面该领域招聘门槛着实,硕士学历起招。而且不硬性要求手艺专利贮备和大赛名次。同时因研发行业前期资金需求量大,大部分企业都有大厂股东背书,薪资福利也与大厂平起平坐。”

上述中科院计算机与手艺专业教授对记者称:“AI制药行业生长受海内药厂研发水平影响较大。我国药企新药原研能力相对守旧,大多药企从事仿制药、创新药生产。由于药厂对新药研发不够重视,海内进入AI制药领域的企业寥若晨星。”然则,“若是AI手艺能介入到以新药研发的多个环节,AI制药市场前景照样乐观的。”该教授弥补道。

海内外巨头陆续入场

事实上,早在2016年,就有AI制药的应用案例。2016年11月,强生与AI手艺开发和应用公司BenevolentAI互助研发新药,并设计将一种用于监测婴儿睡眠行为的AI产物推向市场。同年12月辉瑞与医学影像公司IBMWatson Health(IBM沃森康健部门)杀青互助,致力于AI赋能癌症药物研发。

自2017年以来,AI在制药领域的应用更是如火如荼。基于对AI制药市场前景的看好,国际制药巨头首先入场。武田在2017年6月与AI药物研发公司Numerate公司签约,开发肿瘤、胃肠病和中枢神经系统疾病的潜在小分子药物。同年7月,葛兰素史克宣布与英国AI企业Exscientia杀青约4300万美元的买卖。Exscientia会使用其人工智能平台,协助葛兰素史克药厂举行10款药品研发。也是在这一年,阿斯利康与Berg Health签署互助协议,行使Berg的AI平台发现帕金森等神经类疾病的新靶点。2018年2月罗氏以19亿美金收购肿瘤大数据公司Flatiron Health,探索AI手艺在各种肿瘤研究和治疗中的应用。

值得注意的是,海内的互联网巨头也跨界结构AI制药领域。早在2015年和2018年,腾讯两度投资晶泰科技,并于2020年7月推出首个AI驱动药物研发平台“云深智药(iDrug)”。云深智药平台现在已与多家药企睁开互助,将AI模子应用到现实药物研发项目中,其中包罗筛选抗新冠病毒药物的相关研究。

2020年1月,阿里云与全球康健药物研发中央(GHDDI)互助,开发AI药物研发和大数据平台,针对SARS/MERS等冠状病毒的药物研发举行数据挖掘。去年9 月 25 日,百度创始人李彦宏牵头建立 "百图生科" 生命科学公司,接纳AI手艺加速新药和诊断产物的研发。

至此,即便AI手艺在药物研发的运用局限越来越广。但一位不签字的一线从业者向《中原时报》记者示意了他的担忧:“人脑是举二反三的,只要统一特征泛起两次,就会获得新知识并运用。但现在的人工智能,需要大量数据来训练,这点与人脑差异很大。以今年大火的GPT-3为例,虽然参数目到达1750亿,规模已经靠近人类神经元的数目。理论上讲,其示意能力趋近人类,但它仍有一些认知局限,即没有知识能力。同样的问题也泛起在AI影像领域,其学习能力与人脑的差异至今未被显著提升。因此,我以为这是一些必须认可的工程问题,而且不能忽略或无视。实验数据 知识双重驱动,或许是解决AI问题的一个要害。若是AI制药领域没有重视这些问题,未来研究中可能会徒增人力物力成本。”

停止发稿,《中原时报》记者检索发现,字节跳动也最先在猎聘发帖,有意结构AI制药。虽然和处于风口的无人驾驶相比,AI制药方面尚没生长成熟。但康健一直是民众体贴的问题,也许在不久的未来,AI制药手艺会迎来自己的春天。

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