Insilico Medicine因全球首次利用人工智能發(fā)現(xiàn)新機制特發(fā)性肺纖維化藥物，而在生物技術(shù)和藥物發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域攬獲多項行業(yè)第一：

? 通過多次人體細胞和動物模型實驗的成功驗證，證明人工智能研發(fā)的新藥物靶點和分子的有效性和安全性，今天的突破標志著業(yè)界首次對人工智能進行科學(xué)驗證，并將其用于新藥研發(fā)，直至候選化合物的臨床前研究。

? 首次在新藥研發(fā)過程中通過人工智能將生物學(xué)和化學(xué)結(jié)合：從歷史上看，發(fā)現(xiàn)新靶點、設(shè)計新化合物，和通過臨床前和臨床研究驗證其有效性的步驟是人工智能藥物發(fā)現(xiàn)過程中不同的部分。

? Insilico在臨床前候選藥物選擇方面突破刷新了速度和最低成本的紀錄—大大加快和推進臨床前開發(fā)，同時節(jié)約了數(shù)百萬美元的藥物開發(fā)成本。

Insilico Medicine在人工智能和新藥開發(fā)方面取得突破—首次將生物學(xué)和化學(xué)生成學(xué)相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)一種全新機制的用于治療特發(fā)性肺纖維化（IPF）的臨床候選新藥，并成功通過多次人類細胞和動物模型實驗驗證。IPF牽涉多種疾病，影響多個器官（肺、肝和腎），這一新藥的出現(xiàn)有望解決影響全球成千上萬人的廣泛的未被滿足的醫(yī)療需求。

IPF病因至今未明，醫(yī)學(xué)界尚不清楚其發(fā)病機制，且該病多為散發(fā)，患者從出現(xiàn)癥狀到死亡，平均存活年限不超過5年。

廣泛的肺纖維化容易并發(fā)肺癌，晚期也會出現(xiàn)肺動脈高壓�，F(xiàn)用于治療IPF的藥物已在臨床使用30多年，僅對10％～30％的病人有療效�；颊咴诩膊⊥砥诳垦醑熖岣呱�存質(zhì)量，但情況不容樂觀。

Insilico Medicine創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Alex Zhavoronkov博士表示：“將正確的藥物靶點與正確的疾病聯(lián)系起來是藥物研發(fā)的最大挑戰(zhàn)”，“隨著今天我們實現(xiàn)第一個人工智能發(fā)現(xiàn)和科學(xué)驗證臨床前候選藥物（PCC）的里程碑，Insilico攻克了藥物發(fā)現(xiàn)中的又一大障礙，并突破了傳統(tǒng)藥物發(fā)現(xiàn)過程中的另一瓶頸，這一過程花費了非常少的成本和時間�！�

AI改寫藥物發(fā)現(xiàn)的歷史

從靶點發(fā)現(xiàn)到臨床前候選藥物的發(fā)明，Insilico僅用時不到18個月，就實現(xiàn)了靶點發(fā)現(xiàn)、分子生成和通過傳統(tǒng)實驗驗證，動物體內(nèi)IPF療效確認及安全性評估，總成本約為180萬美元，其他纖維化疾病療效研究總成本約為80萬美元，合成和測試了不超過80個小分子化合物。

傳統(tǒng)的藥物發(fā)現(xiàn)首先是對數(shù)萬個小分子進行測試篩選，然后進一步合成和測試數(shù)百個分子，以便得到少數(shù)幾個適合臨床前研究的候選藥物，其中只有大約1／10的候選藥物能夠最終通過人類患者的臨床試驗。整個過程緩慢且成本昂貴，平均耗時10年，花費十數(shù)億美元。

另一個進一步阻礙新藥推向市場的障礙是，整個研發(fā)過程涉及的大量研發(fā)步驟—每一階段花費數(shù)百至數(shù)千萬美元—往往是由藥物研發(fā)行業(yè)中不同公司或不同的業(yè)務(wù)部門分散進行的。

Zhavoronkov博士表示：

“我們正在改寫藥物發(fā)現(xiàn)的歷史，成為首個、也是唯一一個以人工智能為驅(qū)動的藥物發(fā)現(xiàn)集成系統(tǒng)的開創(chuàng)者和領(lǐng)導(dǎo)者”，“通過創(chuàng)建首個通用系統(tǒng)，將藥物開發(fā)的所有領(lǐng)域從靶點發(fā)現(xiàn)、小分子化合物設(shè)計以及將來的臨床試驗結(jié)果預(yù)測聯(lián)系起來，Insilico的人工智能平臺將能夠支持藥物研發(fā)的每一階段的發(fā)展�！�

AI如何發(fā)現(xiàn)新機制特發(fā)性肺纖維化藥物

Insilico Medicine從通過人工智能發(fā)現(xiàn)的20個與纖維化相關(guān)的全新潛在靶點開始研究，將適應(yīng)癥范圍逐步縮小到專門針對IPF的一個新靶點。

靶點確定后，Insilico通過人工智能化學(xué)生成系統(tǒng)設(shè)計了一組新的化合物來選擇性地抑制這個新靶點。這些分子必須具備良好的選擇性、生物利用度、代謝穩(wěn)定性、口服給藥性質(zhì)、安全性，及藥物特有的多個優(yōu)質(zhì)屬性。這些分子最初是由公司的生成化學(xué)人工智能系統(tǒng)Chemistry42其中的基于結(jié)構(gòu)的分子設(shè)計算法產(chǎn)生的，并且顯示在細胞實驗和動物模型實驗的有效性。

這些實驗數(shù)據(jù)隨后反饋給人工智能系統(tǒng)，人工智能再次設(shè)計新一批的化合物優(yōu)化活性及成藥性，并再次驗證。

經(jīng)過數(shù)輪設(shè)計－合成－評估－優(yōu)化－重新設(shè)計循環(huán)后，目前已經(jīng)確定了臨床前候選化合物。Insilico的臨床前候選化合物通過了公司內(nèi)部和外部纖維化疾病領(lǐng)域?qū)＜业膰栏裨u估，已進入臨床前研究階段。

此外，公司還通過人工智能預(yù)測此IPF新靶點、新分子的二期臨床試驗成功機率很高。Insilico目前正在進行IND申報實驗，目標是在2022年初進行臨床研究。

Insilico歡迎和期待與制藥公司合作，共同進行II期后的藥物開發(fā)。

盡管圍繞新藥研發(fā)的熱門話題通常集中在何時發(fā)現(xiàn)新靶點或何時新藥進入臨床試驗，但目前最適合創(chuàng)新和對業(yè)務(wù)影響最大的領(lǐng)域是從靶點發(fā)現(xiàn)到臨床開發(fā)之間。

開創(chuàng)歷史的Insilico

2019年，Insilico開創(chuàng)了歷史，它發(fā)明并推出了一種新的用于藥物發(fā)現(xiàn)的人工智能系統(tǒng)，能夠在21天從始至終創(chuàng)造出全新的分子，花費僅約15萬美元。由于靶點發(fā)現(xiàn)的失敗率約為95％，Insilico當時解決了該行業(yè)藥物發(fā)現(xiàn)的最大瓶頸之一。Insilico的人工智能軟件以利用現(xiàn)代人工智能技術(shù)的生成化學(xué)為驅(qū)動，能夠快速生成具有特定性質(zhì)的新型分子結(jié)構(gòu)。

作為首家探索使用生成性對抗網(wǎng)絡(luò)（GAN）和生成式強化學(xué)習(xí)（RL）人工智能技術(shù)進行藥物發(fā)現(xiàn)的公司，Insilico的人工智能軟件的成功是向業(yè)界展示首次成功發(fā)現(xiàn)和生成新的臨床候選化合物的科學(xué)驗證。

Zhavoronkov博士發(fā)言表示：

“深度學(xué)習(xí)革命的巔峰可以追溯到2014年，那時出現(xiàn)了生成對抗網(wǎng)絡(luò)，深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)開始在圖像識別領(lǐng)域超越人類。同年，公司成立。2016年，我們通過實驗驗證，深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以從組學(xué)數(shù)據(jù)中識別新的生物靶點。自2017年－2019年，我們不斷證明，生成式人工智能可以發(fā)明和設(shè)計在人類細胞和動物體內(nèi)有活性的新分子。

但是還有一個大難題—人工智能能否為一個沒有已知的抑制劑、也未在疾病中得到驗證的新靶點設(shè)計出一種新的分子？現(xiàn)在，我們已經(jīng)成功地將生物學(xué)和化學(xué)結(jié)合起來，并獲得能夠作用于一個新的靶點的臨床前候選藥物提名，目的是將其用于人類臨床試驗，這是一個亟待解決的、數(shù)量級更復(fù)雜、風(fēng)險更大的難題。

據(jù)我所知，這是首例人工智能成功發(fā)現(xiàn)一個新靶點，并設(shè)計一個能夠作用于大人群疾病適應(yīng)癥的臨床前候選新藥。這對我們來說是一個重要的里程碑。我們最終的‘登月計劃’是解決人類的衰老問題，這需要我們擁有更多更可靠的人工智能技術(shù)，幫助我們理解和調(diào)控其他慢性疾病中的人類生物學(xué)�！�

此外，Insilico將獲得巨額資金支持，用于在多種新藥物靶點上開展藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)。公司已經(jīng)利用自主研發(fā)的Pharma．AI軟件，為制藥和生物技術(shù)公司提供靶點發(fā)現(xiàn)和生成化學(xué)系統(tǒng)服務(wù)和支持。PandaOmics靶點發(fā)現(xiàn)AI系統(tǒng)可作為軟件服務(wù)提供，Chemistry42小分子生成化學(xué)平臺已于2020年9月開始在藥企用戶現(xiàn)場安裝和部署。迄今為止，全球最先進的制藥公司已開始采用我司的Chemistry42分子生成和設(shè)計平臺，PandaOmics則在多個著名學(xué)術(shù)機構(gòu)和制藥公司的藥物靶點發(fā)現(xiàn)部門采用。

Insilico同時宣布，公司將繼續(xù)壯大科研隊伍，已經(jīng)在上海建立了一支由20多位資深藥物研發(fā)人員組成的團隊，由首席科學(xué)官（CSO）任峰博士領(lǐng)導(dǎo)，他于今年2月加入Insilico。此前相繼擔(dān)任美迪西生物醫(yī)藥公司生物部和化學(xué)部高級副總裁、GSK葛蘭素史克公司化學(xué)總監(jiān)。該團隊負責(zé)將人工智能發(fā)現(xiàn)的新藥項目推進到臨床試驗，并創(chuàng)建廣泛的臨床前／臨床藥物產(chǎn)品組合。  

關(guān)于Insilico Medicine

Insilico Medicine開發(fā)的軟件利用生成模型（GAN）、強化學(xué)習(xí)（RL）和其他現(xiàn)代機器學(xué)習(xí)技術(shù)生成具有特定特性的新分子結(jié)構(gòu)。Insilico Medicine還開發(fā)了用于生成分子、靶點識別和預(yù)測臨床試驗結(jié)果的軟件。公司整合兩種商業(yè)模式：通過自主研發(fā)的Pharma．AI平臺 提供人工智能驅(qū)動的藥物發(fā)現(xiàn)服務(wù)和軟件，并自主開發(fā)臨床前和臨床項目。臨床前項目是通過自有平臺尋找新的藥物靶點和新分子實現(xiàn)的。自2014年成立以來，Insilico Medicine已募集資金超過5200萬美元，并獲得多個行業(yè)獎項。Insilico Medicine還發(fā)表了100多篇同行評議論文，已申請超過25項專利。

作者：動脈網(wǎng)