自從人工智能（AI）技術(shù)井噴以來(lái)，許多資深醫(yī)藥人都曾暢想有朝一日能利用AI強(qiáng)大的學(xué)習(xí)和計(jì)算能力，設(shè)計(jì)出新的藥物分子。如今，我們離這一夢(mèng)想已無(wú)比接近。今日，位于加州硅谷的Atomwise宣布完成了4500萬(wàn)美元的A輪融資。而這家公司所要做的，正是利用AI進(jìn)行新藥分子的設(shè)計(jì)。
眾所周知，新藥的早期研發(fā)中有兩大關(guān)鍵。首先，研發(fā)人員們需要專營(yíng)生物學(xué)，找到某種疾病背后的特定靶點(diǎn)，這往往是一類蛋白質(zhì)。其次，我們要找到一款能有效抑制這類蛋白質(zhì)的分子。“當(dāng)?shù)谝粋€(gè)問(wèn)題得到回答后，你需要找到能特異抑制這類蛋白或通路的分子。設(shè)計(jì)這款分子是化學(xué)的范疇，也是我們的軟件可以發(fā)揮作用的地方。” Atomwise的共同創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Abraham Heifets博士說(shuō)道。
Atomwise的共同創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Abraham Heifets博士（圖片來(lái)源：Atomwise官網(wǎng)）
Atomwise的關(guān)鍵技術(shù)在于AtomNet，這是一個(gè)深度學(xué)習(xí)平臺(tái)，能以前所未有的速度、準(zhǔn)確性、以及多樣性，對(duì)小分子藥物進(jìn)行發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)。據(jù)估計(jì)，當(dāng)下的高通量篩選機(jī)器人能在每天完成10萬(wàn)個(gè)化合物的篩選，而Atomwise的算法能將這一數(shù)字猛增到每天1000萬(wàn)-2000萬(wàn)個(gè)，提高兩個(gè)數(shù)量級(jí)！
過(guò)去幾年里，這個(gè)平臺(tái)取得了優(yōu)異的成果。在Atomwise的官網(wǎng)上，我們看到了這樣一個(gè)例子：利用其獨(dú)有的技術(shù)，Atomwise在820萬(wàn)個(gè)小分子中，發(fā)現(xiàn)了一款蛋白互作抑制劑，有望用于多發(fā)性硬化癥的治療。在AI的設(shè)計(jì)下，這款新藥分子有著眾多出色的成藥特性——它能口服用藥，也能穿透難以逾越的血腦屏障。在動(dòng)物模型里，它更是展現(xiàn)出了良好的療效。
服用了Atomwise設(shè)計(jì)的藥物后（右），多發(fā)性硬化癥小鼠模型的癥狀相較對(duì)照組（左）有明顯改善（圖片來(lái)源：Atomwise官網(wǎng)）
投資者們期望Atomwise能解決當(dāng)下新藥研發(fā)生產(chǎn)率不斷下降的難題。近10年來(lái)，每年用于新藥研發(fā)的資金不斷飆升，而每年獲批的新藥數(shù)卻沒有水漲船高。許多專家指出，我們?cè)谛滤幍陌l(fā)現(xiàn)上做了太多無(wú)用功。每獲得一個(gè)新藥，我們都要丟棄數(shù)百萬(wàn)個(gè)經(jīng)測(cè)試無(wú)效的候選分子。這就好像一家航空公司，每設(shè)計(jì)一架新飛機(jī)，都要有成千上萬(wàn)架樣機(jī)墜毀一般，哪一家公司承受得了如此高的成本？
Atomwise期望利用AI，通過(guò)對(duì)藥物分子進(jìn)行理性的設(shè)計(jì)，在源頭就剔除掉那些不可能取得成功的分子，只挑選最有潛力的分子進(jìn)行篩選。更棒的是，在進(jìn)行這些設(shè)計(jì)和評(píng)估時(shí)，我們甚至都不需要合成這些分子：一切都在虛擬中進(jìn)行。這樣一來(lái)，新藥早期發(fā)現(xiàn)的成本有望大大得到降低。
Atomwise設(shè)計(jì)潛在的Ebola療法（圖片來(lái)源：Atomwise官網(wǎng)）
“在2012年，Atomwise是第一家將深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于商業(yè)化新藥發(fā)現(xiàn)的新銳公司，” Heifets博士說(shuō)道：“2012年，它看起來(lái)就像科幻小說(shuō)一樣。但到了2018年，我們已經(jīng)和許多客戶達(dá)成了合作，彰顯了我們?cè)贏I新藥發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。”
目前，Atomwise已和默沙東、艾伯維、卡羅琳斯卡研究所、加州大學(xué)圣地亞哥分校等知名藥企和科研機(jī)構(gòu)達(dá)成了合作。在A輪融資的助力下，更多由AI設(shè)計(jì)的新藥有望加快問(wèn)世，顛覆當(dāng)下的研發(fā)格局。
參考資料：
[1] Atomwise Raises $45 Million Series A to Become the Preferred Artificial Intelligence Partner for the Global Pharmaceutical Industry
[2] SF tech startup Atomwise gets $45M for AI-powered drug design software
[3] Atomwise Raises $45M To Grow AI-Driven Drug Discovery Business
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