AI賦能藥物研發(fā)得到專家高度評(píng)價(jià) 但尚難依靠AI實(shí)現(xiàn)First-in-Class

每經(jīng)記者 孫嘉夏    每經(jīng)實(shí)習(xí)記者 許立波    每經(jīng)編輯 魏官紅    

近年來，隨著國內(nèi)創(chuàng)新藥產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，在許多細(xì)分領(lǐng)域，國內(nèi)藥企已經(jīng)完成了從追趕者到開拓者的轉(zhuǎn)變。但與此同時(shí)，創(chuàng)新藥企業(yè)也面臨著藥物研發(fā)難度陡增，研發(fā)成本水漲船高的窘境。如何平衡研發(fā)投入與成果產(chǎn)出？AI賦能藥物研發(fā)或許將成為一條解決路徑。

9月25日，第六屆中國醫(yī)藥創(chuàng)新與投資大會(huì)在蘇州國際博覽中心召開。會(huì)上，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院上海藥物研究所研究員蔣華良圍繞“AI助力藥物研發(fā)”這一主題進(jìn)行了報(bào)告。

人工智能賦能藥物研發(fā)

蔣華良首先對(duì)谷歌旗下人工智能公司Deep Mind所開發(fā)的人工智能系統(tǒng)AlphaFold進(jìn)行了高度評(píng)價(jià)，他認(rèn)為AlphaFold是人工智能在藥物研發(fā)領(lǐng)域的里程碑。據(jù)Deep Mind發(fā)布在《自然》雜志上的論文，AlphaFold已經(jīng)能夠預(yù)測人類98.5%的蛋白結(jié)構(gòu)。

著名結(jié)構(gòu)生物學(xué)家施一公也曾表示，AlphaFold代表了目前全球最領(lǐng)先的人工智能蛋白機(jī)構(gòu)預(yù)測系統(tǒng)，其對(duì)蛋白結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)預(yù)測，是本世紀(jì)取得的最重要的科學(xué)突破之一。

與許多跨時(shí)代的技術(shù)類似，AlphaFold也對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)生物學(xué)界造成了沖擊，許多結(jié)構(gòu)生物學(xué)家自嘲“馬上要失業(yè)了”。但蔣華良認(rèn)為，人工智能的結(jié)構(gòu)預(yù)測算法將會(huì)成為重要的輔助，將科研人員從諸如蛋白質(zhì)樣品制備與結(jié)晶等繁瑣工作中解脫出來，投入藥物研發(fā)更為關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)中去。

據(jù)了解，藥物靶標(biāo)是機(jī)體內(nèi)與特定疾病發(fā)生發(fā)展過程有著內(nèi)在聯(lián)系，并能被藥物作用而發(fā)揮治療作用的生物大分子或特定的生物分子結(jié)構(gòu)。而在藥物研發(fā)中，作為藥物靶標(biāo)的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是相應(yīng)藥物設(shè)計(jì)與改造的基礎(chǔ)，在目前的藥物研發(fā)鏈條中，人工智能技術(shù)已經(jīng)涵蓋包括靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)、靶標(biāo)確證等多個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)此，施一公曾表示：“所有小分子藥物結(jié)合的藥物靶點(diǎn)蛋白的結(jié)構(gòu)，幾乎都能被AlphaFold一網(wǎng)打盡。”

蔣華良在會(huì)上列舉了一組數(shù)據(jù)，目前FDA批準(zhǔn)的1619個(gè)藥物中，1366個(gè)為小分子藥物，253個(gè)為大分子藥物，共涉及靶點(diǎn)893個(gè)，其中667個(gè)為人體靶點(diǎn)（其余為病原體靶點(diǎn)）。蔣華良著重強(qiáng)調(diào)，靶標(biāo)枯竭已經(jīng)成為全球新藥研發(fā)共同面臨的問題，“現(xiàn)在做來做去還是那么幾個(gè)靶點(diǎn)，PD-1一出來就幾十個(gè)（企業(yè)）跟上，關(guān)鍵還是要找到（適合）自己的靶點(diǎn)。”

在靶標(biāo)枯竭的背景下，如何縮短研發(fā)時(shí)間、節(jié)約研發(fā)經(jīng)費(fèi)已成為橫亙?cè)诟鞔笏幤竺媲安坏貌唤鉀Q的問題，蔣華良認(rèn)為，人工智能結(jié)合大數(shù)據(jù)是精準(zhǔn)藥物研發(fā)的機(jī)遇，通過AI技術(shù)可以快速、低成本獲得新型藥物的治療方法。

AI尚難做到First-in-Class

在此次會(huì)議的圓桌討論環(huán)節(jié)，研發(fā)熱度與無序競爭導(dǎo)致創(chuàng)新藥賽道擁擠成為嘉賓熱切討論的議題，當(dāng)被問及能否借助人工智能使企業(yè)能夠快速突破First-in-Class的研發(fā)時(shí)，蔣華良坦言：“AI現(xiàn)在很難做出First-in-Class，基本上還是me-too為主。不要對(duì)AI抱有過分高的希望，AI是賦能的技術(shù)。目前資本對(duì)于人工智能的追捧過熱了，要理性看待這項(xiàng)技術(shù)。”

“AlphaFold并沒有解決蛋白質(zhì)科學(xué)所有的問題，比如說小分子和靶標(biāo)蛋白的相互作用沒法預(yù)測、動(dòng)態(tài)變化的就搞不定、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用的也搞不定，這些問題的復(fù)雜性是目前AI無法解決的。”蔣華良表示。

據(jù)記者了解，即便是人工智能自身，目前也存在許多缺陷，首先是有偏的數(shù)據(jù)集，尤其是在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，涉及患者隱私問題會(huì)對(duì)臨床數(shù)據(jù)的運(yùn)用造成限制；其次是模型的偏差性，化合物與人體靶點(diǎn)反應(yīng)過程非常復(fù)雜，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可重復(fù)性差，從而影響到了AI建模。

因此，目前判斷人工智能是否能讓國內(nèi)藥企突破First-in-Class、實(shí)現(xiàn)彎道超車為時(shí)尚早，只有對(duì)有價(jià)值的臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行持續(xù)的積累，進(jìn)一步完善AI模型，人工智能技術(shù)才能為藥物研發(fā)帶來一個(gè)更加光明的未來。

封面圖片來源：攝圖網(wǎng)