自DeepSeek火爆之后,越來(lái)越多的藥企宣布接入DeepSeek,AI+制藥開始升溫。AI+制藥并非近期的新鮮概念,甚至可以說(shuō)制藥行業(yè)是應(yīng)用AI最早的行業(yè)之一。
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核心路徑
當(dāng)下,真正已經(jīng)逐漸形成規(guī)模的AI+制藥路徑有AI+SaaS、AI+Biotech、AI+CRO。
AI+SaaS服務(wù)是指為客戶提供AI輔助藥物開發(fā)平臺(tái),主要用一套標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,通過(guò)平臺(tái)為企業(yè)賦能,幫助企業(yè)加速研發(fā)流程,如Schr?dinger基于物理學(xué)的軟件計(jì)算平臺(tái),已被世界各地的生物醫(yī)藥公司、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和政府實(shí)驗(yàn)室使用。
AI+CRO是指通過(guò)技術(shù)服務(wù)外包方式與下游共同推進(jìn)管線并獲得服務(wù)收入,更聚焦于產(chǎn)業(yè)賦能。廣泛合作沉淀多維度數(shù)據(jù)有利于模型優(yōu)化迭代,算法模型依托大量且高質(zhì)量的藥物研發(fā)數(shù)據(jù)完成訓(xùn)練優(yōu)化,需要較大資本投入。如Exscientia、晶泰科技等。
AI+Biotech則是以自研藥物管線同時(shí)以自主/授權(quán)/合作推進(jìn)管線上市,利用AI技術(shù)賦能藥物研發(fā),寄希望于AI制藥帶來(lái)的效率突破。這種商業(yè)模式面臨較高的藥物開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和更長(zhǎng)的回報(bào)周期,但有機(jī)會(huì)獲取更高的商業(yè)回報(bào)。如C4X?。洌椋螅悖铮觯澹颍?、Exscientia、英矽智能、星亢原生物等。
但是這三種模式都各有短板:第一種模式下,AI為技術(shù)平臺(tái),拼的是技術(shù)實(shí)力,包括算力、數(shù)據(jù)、算法等;第二種模式可稱之為AI化的CRO,限于臨床前階段;第三種模式需要大額資金投入,且再加上AI的搭建,再到產(chǎn)出,需要的一定的時(shí)間。
國(guó)內(nèi)多數(shù)AI藥物研發(fā)企業(yè)都會(huì)在AI+SaaS、AI+CRO和AI+Biotech的商業(yè)模式中兼容兩種或者三種。因此,在多數(shù)藥企以及一級(jí)市場(chǎng)投資人眼中,大部分AI制藥研發(fā)公司,還不具備清晰的發(fā)展邏輯。
但是在技術(shù)的高速迭代之下,特別是Deepseek等產(chǎn)品橫空出世之后,越來(lái)越多的AI應(yīng)用場(chǎng)景被不斷驗(yàn)證,美好前景畫卷正在徐徐展開。
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不斷豐富的應(yīng)用場(chǎng)景
在過(guò)去,新藥研發(fā)有著"雙十定律"之說(shuō),即研發(fā)周期平均需要約10年,投入資金需10億美元。而隨著容易成藥靶點(diǎn)已相繼獲批,研發(fā)周期正在被拉長(zhǎng),投入的資金也已經(jīng)不止10億美金。
AI的介入或許將打破這個(gè)定律。
目前,AI在靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、化合物虛擬篩選、ADMET預(yù)測(cè)、臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)患、對(duì)臨床期試驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)等方面都已經(jīng)得到有效的應(yīng)用。
在助力靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方面,AI可跳出傳統(tǒng)認(rèn)知,不遵循預(yù)先假設(shè),降低對(duì)人員經(jīng)驗(yàn)的依賴度。早在2022年7月,英矽智能利用其自研的AI平臺(tái)PandaOmics分析了來(lái)自公共數(shù)據(jù)集的中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)樣本表達(dá)譜和由誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞分化成的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元(diMN)表達(dá)譜,成功發(fā)現(xiàn)28?jìng)€(gè)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的潛在靶點(diǎn),其中18?jìng)€(gè)(64%)在果蠅實(shí)驗(yàn)中被驗(yàn)證有效,涵蓋8?jìng)€(gè)未經(jīng)報(bào)告過(guò)的基因。
在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方面,AI的成就斐然。2020年,谷歌旗下的DeepMind推出了基于AI的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)工具AlphaFold,2021年7月推出AlphaFold2,2024年5月推出AlphaFold3。AlphaFold3是一個(gè)強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)統(tǒng)一框架,涵蓋了前所未有的廣度和精確度,能夠高準(zhǔn)確性預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)與其他各種生物分子相互作用的結(jié)構(gòu),為藥物研發(fā)開辟了令人興奮的可能性,有望顛覆當(dāng)前的藥物研發(fā)模式。顛覆性的成果使得,2024年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)給了DeepMind的Demis?。龋幔螅螅幔猓椋?、John?。剩酰恚穑逡约暗鞍踪|(zhì)設(shè)計(jì)先驅(qū)David?。拢幔耄澹?。
在臨床試驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)方面,AI可幫助提高臨床試驗(yàn)成功率。臨床試驗(yàn)通常成本高昂、耗時(shí)長(zhǎng),大多數(shù)面臨注冊(cè)延遲或難以找到足夠的志愿者。AI通過(guò)優(yōu)化臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)和招募流程并預(yù)測(cè)患者反應(yīng),可提高試驗(yàn)成功率,并降低時(shí)間和成本。如英矽智能的人工智能藥物研發(fā)平臺(tái)Pharma.AI,包括PandaOmics、Chemistry42、inClinico三大組成部分,貫穿新藥研發(fā)的三大階段。
AI技術(shù)還可促使老藥新用。
早在2020年2月,英國(guó)公司BenevolentAI就在《柳葉刀》發(fā)表論文稱,通過(guò)其研發(fā)的AI平臺(tái)檢索海量科學(xué)文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)巴瑞替尼或可用于治療新冠;BioXcel的AI技術(shù)平臺(tái)根據(jù)指定適應(yīng)癥,設(shè)定搜索條件,從海量科學(xué)論文中搜索發(fā)現(xiàn)右美托咪定具有可以治療激越的所有特征,并基于此啟動(dòng)右美托咪定舌下膜劑的開發(fā),并最終于2022年4月獲批用于急性治療與精神分裂癥或I/II型雙相情感障礙相關(guān)的激越適應(yīng)癥。
此外,AI還在虛擬篩選、晶型預(yù)測(cè)、逆向合成、合成規(guī)劃和自動(dòng)化合成等等方面都得到了不錯(cuò)的應(yīng)用。
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能否再度火熱?
AI+制藥的熱度,很早就曾被點(diǎn)燃。
2021年,全球Al制藥產(chǎn)業(yè)共發(fā)生77起融資事件,累計(jì)融資額達(dá)45.64億美元;國(guó)內(nèi)AI制藥領(lǐng)域融資金額達(dá)到79億元,較上年增長(zhǎng)49億元,同比增長(zhǎng)164%。
彼時(shí),Al制藥在一級(jí)市場(chǎng)頗受追捧?;ヂ?lián)網(wǎng)巨頭的跨界入場(chǎng)讓AI制藥一時(shí)風(fēng)光無(wú)兩,華為布局了華為云EIHealth,阿里巴巴開發(fā)了AI藥物研發(fā)和大數(shù)據(jù)平臺(tái),百度成立百圖生科進(jìn)軍AI制藥領(lǐng)域,騰訊旗下的云深智藥整合了AI?。蹋幔夂万v訊云的諸多優(yōu)勢(shì)。
然而2022年起,生物醫(yī)藥陷入了資本寒冬,新增的AI+藥物研發(fā)的公司開始大幅減少,源于市場(chǎng)上資金的縮緊,初創(chuàng)公司難以獲得資金支持。另外,市場(chǎng)上的部分公司開始飽和,投資人要求新公司足夠差異化,也減緩了創(chuàng)業(yè)熱情。2023年新成立的AI制藥公司僅3家。
時(shí)間來(lái)到2024年,這是AI熱度陡升的一年,AI獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。國(guó)內(nèi),晶泰科技也頭頂"AI制藥第一股"光環(huán)順利登陸港交所,也是首家以18C規(guī)則實(shí)現(xiàn)上市的科技公司。
今年初,自Deepseek火爆之后,AI+制藥再次被推上"熱搜"。中國(guó)的AI+制藥也走在了國(guó)際前列。
據(jù)蛋殼研究院發(fā)布的《2024醫(yī)療人工智能報(bào)告》,2021年后由AI主導(dǎo)的創(chuàng)新藥進(jìn)入臨床試驗(yàn)數(shù)量開始呈倍式增長(zhǎng),從此前的個(gè)位數(shù)飆升至百位數(shù)。國(guó)內(nèi)已有超百家AI+醫(yī)藥研發(fā)企業(yè),處于在臨床前研究階段和臨床試驗(yàn)階段的項(xiàng)目分別有76項(xiàng)和30項(xiàng)。
在管線落地方面,中國(guó)藥企英矽智能的特發(fā)性肺纖維化(IPF)疾病在研藥物INS018_055在2024年9月已宣布在IIa期臨床試驗(yàn)中取得積極結(jié)果,是全球進(jìn)展最快的AI藥物項(xiàng)目之一,也是全球首款由生成式AI完成新穎靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)和分子設(shè)計(jì)的候選藥物;今年2月,來(lái)自希格生科的一款由AI技術(shù)平臺(tái)研發(fā)的一類創(chuàng)新藥,用于治療彌漫性胃癌靶向藥物管線SIGX1094獲得美國(guó)FDA快速通道認(rèn)定。
此外,銳格醫(yī)藥的RGT--075,宇耀生物的YY001都已相繼進(jìn)入臨床階段。
結(jié)語(yǔ)
市場(chǎng)對(duì)于AI輔助藥物研發(fā)的實(shí)際價(jià)值仍存在疑慮,且法規(guī)政策的完善、技術(shù)的成熟度以及市場(chǎng)的接受度等都是需要克服的難題。然而,AI正在以難以預(yù)測(cè)的速度進(jìn)化,技術(shù)的迭代或許將成為最強(qiáng)催化劑,AI在制藥領(lǐng)域應(yīng)用的最新進(jìn)展正向公眾展示著科技改變醫(yī)藥行業(yè)的無(wú)限可能。后續(xù)發(fā)展如何,貝殼社還將持續(xù)關(guān)注。
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