最先在美國獲準投入使用的輝瑞新冠肺炎口服藥Paxlovid被WHO稱為“目前為止治療高?；颊叩淖詈眠x擇”并在全球多個國家和地區(qū)陸續(xù)獲批上市。輝瑞6月7日宣布斥資1.2億美元來大幅增加Paxlovid在美國的產(chǎn)量，預(yù)計其2022年的銷售額將達到預(yù)期的220億美元。Paxlovid的成功與它突出的治療效果和迅速的研發(fā)上市密不可分。而它的背后，有晶泰科技AI算法的加速與護航，僅用6周就完成了傳統(tǒng)上需要數(shù)月的研發(fā)任務(wù)。
疫情之下，藥物創(chuàng)新競爭越發(fā)白熱化，AI是否已經(jīng)潛移默化地創(chuàng)造著藥物研發(fā)的新常態(tài)？在AI制藥賽道持續(xù)火熱的發(fā)展浪潮之下，AI制藥在助力藥物研發(fā)的過程中落地情況到底如何？晶泰科技作為AI制藥領(lǐng)域的代表性企業(yè)，頻頻宣布藥企合作與孵化的消息，動脈網(wǎng)與晶泰科技的兩位核心團隊成員進行了對話，一探AI制藥賽道的發(fā)展動向。
納入醫(yī)保的新冠口服藥 和它背后的AI加速
Paxlovid是一款蛋白酶抑制劑，其主要成分為化合物PF-07321332，對已知可感染人類的所有冠狀病毒都表現(xiàn)出抗病毒活性。據(jù)早前公布的II/III期臨床結(jié)果顯示，Paxlovid在輕至中度癥狀、具有重癥高風險的患者中，可將住院和死亡率降低89%。今年2月，Paxlovid 獲得國家藥監(jiān)局應(yīng)急審評審批，并于3月納入國家醫(yī)保，在抗擊疫情的一線發(fā)揮著重大作用。
據(jù)晶泰科技介紹，這款藥物背后有其AI制藥算法的加速。作為全球第一款獲得FDA批準上市的固態(tài)口服藥，在Paxlovid的研發(fā)過程中，輝瑞團隊選擇與晶泰科技深度合作，利用晶泰科技的AI預(yù)測算法結(jié)合實驗驗證，將傳統(tǒng)上需要至少數(shù)月的研發(fā)周期縮短到6周，協(xié)助輝瑞快速確定適用于后續(xù)藥物開發(fā)和生產(chǎn)的優(yōu)勢晶型。
晶泰科技首席科學官張佩宇博士介紹說，晶泰科技與輝瑞自2017年以來一直有長期戰(zhàn)略合作，其中包括一套為輝瑞量身定制的小分子藥物模擬算法平臺。“輝瑞團隊在探索智能化研發(fā)方法上有開放的態(tài)度和行業(yè)領(lǐng)先的成功經(jīng)驗。這使得我們的AI預(yù)測方法得以快速落地、并獲得廣泛的使用?！睋?jù)張佩宇介紹，目前，晶泰科技已建立起一整套智能算法、自動化實驗、專家經(jīng)驗緊密結(jié)合的“三位一體”的藥物研發(fā)體系。在Paxlovid的研發(fā)合作中，正是晶泰科技的智能算法與輝瑞科學家完成的濕實驗驗證相互印證，結(jié)合中美兩支研發(fā)專家團隊對研究結(jié)果的專業(yè)解讀和快速決策，共同實現(xiàn)了研發(fā)周期的大幅縮短，讓這一新冠藥物在更短的時間完成超過行業(yè)標準的詳盡研究，并早日進入后續(xù)的開發(fā)步驟。
作為AI制藥領(lǐng)域最受資本市場青睞的獨角獸企業(yè)之一，晶泰科技數(shù)億美金的總?cè)谫Y額全球領(lǐng)先，為大量AI制藥企業(yè)趟出一條路。不過，揭去該公司亮麗的“吸金”外殼，是什么樣的能力和特質(zhì)使得眾多國內(nèi)外藥企紛紛開啟與晶泰的藥物發(fā)現(xiàn)合作？
上千平自動化實驗室為AI打破數(shù)據(jù)僵局，形成三位一體的藥物研發(fā)體系
算法、算力、數(shù)據(jù)是人工智能發(fā)展的三大核心要素。晶泰科技作為最早進入AI藥物發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)新企業(yè)之一，在2018年就提出了“數(shù)字孿生”的研發(fā)體系理念——讓算法世界與真實世界逐步趨近完美映射。晶泰科技宣布將通過自建實驗室，自主掌握獲取豐富的藥物研發(fā)真實世界數(shù)據(jù)的能力，結(jié)合量子力學計算，實現(xiàn)實驗探索與藥物模擬算法的高效交互迭代，支持其算法的持續(xù)創(chuàng)新與升級。
最近，在動脈網(wǎng)等主辦的VB100大會ITBT（數(shù)字化醫(yī)藥研發(fā)）分論壇上，張佩宇表示，晶泰科技在過去幾年內(nèi)建立了智能計算、自動化實驗、專家經(jīng)驗三位一體的智能化、自動化藥物研發(fā)體系。其中包括一套上千平米的自動化實驗室，通過干濕實驗的閉環(huán)可以顯著降低實驗的成本和周期，及時獲取高精度的實驗數(shù)據(jù)，并反饋給算法平臺。
“目前，數(shù)據(jù)已成為人工智能藥物研發(fā)的一個關(guān)鍵瓶頸。我們認為，自動化實驗將會是這個瓶頸的解決之道，而晶泰科技很早就開始在這個領(lǐng)域做出布局和探索?！?strong style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">張佩宇介紹道，晶泰科技是業(yè)內(nèi)少數(shù)已掌握獨立獲取實驗數(shù)據(jù)、完成實驗驗證能力的AI制藥企業(yè)，這為AI在藥物研發(fā)中的切實落地與可靠交付提供了保障。晶泰科技通過自動化實驗與AI的結(jié)合，可以幫助科學家跨越傳統(tǒng)研發(fā)的一些限制，更快地摘取更好、更有難度的那些“高懸或隱藏的果實”。
“藥物研發(fā)的核心是實驗試錯與探索，而我們在做的，就是用大量高精度的計算預(yù)測，快速完成傳統(tǒng)研發(fā)無法實現(xiàn)的海量試錯，在更大的化學空間完成虛擬篩選，快速聚焦最有潛力的候選分子，減少高達90%的實驗需要，從而提高研發(fā)效率。而自動化實驗，可以進一步降低實驗的人力和時間成本，并形成算法與數(shù)據(jù)的閉環(huán)。”
今年 4 月初，晶泰科技宣布與正大天晴在高難度抗腫瘤新藥的合作中取得重要進展，僅用原計劃 50% 的時間就達成了重要研發(fā)里程碑。而晶泰科技，正是在智能化自動化與專家經(jīng)驗三位一體的藥物發(fā)現(xiàn)平臺的助力下，在疫情之下保證研發(fā)的交付。張佩宇預(yù)測，藥物研發(fā)將在自動化與智能化工具的推動下，從“勞動密集型”向“計算密集型”和“自動化密集型”轉(zhuǎn)變，AI制藥公司有機會以有限的資源投入撬動巨大的藥物研發(fā)市場。
與國內(nèi)外藥企簽單動作不斷
動脈網(wǎng)統(tǒng)計，僅2021年，晶泰就陸續(xù)官宣了包括加科思、思路迪、京新藥業(yè)、勤浩醫(yī)藥、新格元、Geode Therapeutics、PhoreMost等16家國內(nèi)外藥企在內(nèi)的18項藥物發(fā)現(xiàn)相關(guān)的重磅合作和進展，涉及從腫瘤到精神類疾病、自身免疫疾病領(lǐng)域，從小分子創(chuàng)新藥到大分子單抗、多肽、ADC等多個研發(fā)種類。據(jù)晶泰科技介紹，到2022年，其國內(nèi)外藥企客戶已超過140家，自動化智能化平臺正同時支持超60個新藥發(fā)現(xiàn)項目。
晶泰科技董事長溫書豪介紹，晶泰科技的合作方主要可以分為三大類——國際大藥企，中國實力藥企，和創(chuàng)新型的生物醫(yī)藥公司。國外的大型藥企，具備豐富的研發(fā)經(jīng)驗和管線布局，有明確的痛點與直接的需求，并密切關(guān)注創(chuàng)新公司與前沿的“賦能技術(shù)（enabling technology）”的發(fā)展。搜索晶泰科技（XtalPi）的學術(shù)論文，不乏艾伯維、強生、阿斯利康等全球大藥企的合作。
溫書豪介紹，在與這類企業(yè)的商務(wù)合作中，訂單從0到1 的過程最艱難多磨，但含金量也高。比如，晶泰科技曾花費大半年的時間，一項項地通過某國際藥企嚴格而細致的數(shù)據(jù)安全審查?！拔覀兊难邪l(fā)不涉及靶點發(fā)現(xiàn)的患者數(shù)據(jù)，所以只跟藥物本身的研發(fā)數(shù)據(jù)打交道。這些數(shù)據(jù)來自公開數(shù)據(jù)庫、合作方，和我們自己的實驗與計算積累。在平臺搭建之初，我們就充分考慮了信息安全，每年也會通過權(quán)威的行業(yè)審查認證。但藥企的要求比認證機構(gòu)更加嚴格?！币舱沁@些藥企，幫助晶泰科技在早期實現(xiàn)了算法的打磨和平臺、技術(shù)的驗證?！耙坏@得他們的認可，對方對你的技術(shù)和團隊建立起信任，再往下推進就順利得多?！睖貢澜榻B，隨著項目的交付和技術(shù)的驗證，這些藥企成為晶泰的復(fù)購客戶，并逐步擴大合作規(guī)模和領(lǐng)域。
第二類是中國的實力藥企，這些企業(yè)有強大的藥物開發(fā)、生產(chǎn)、銷售能力和經(jīng)驗，隨著國家鼓勵創(chuàng)新藥的政策陸續(xù)出臺，面臨創(chuàng)新轉(zhuǎn)型和獲得新管線的機遇與壓力，而AI的新藥從頭發(fā)現(xiàn)能力與他們在研發(fā)后期的優(yōu)勢領(lǐng)域高度契合，可以為這類企業(yè)從源頭擴大管線的閘口；而晶泰科技的“一站式新藥研發(fā)服務(wù)”讓AI流程與傳統(tǒng)研發(fā)流程順暢地銜接——晶泰從藥企拿到靶點，交付已經(jīng)獲得實驗驗證的臨床前候選化合物，藥企進一步完成IND與臨床申報工作。
第三類則是創(chuàng)新生物公司。溫書豪表示，目前藥物研發(fā)的很多創(chuàng)新來自創(chuàng)新型生物科技公司，這包括一些學界頂級研究者對自己科研成果的轉(zhuǎn)化。這些企業(yè)需要快速地完成理念驗證，拿到具有說服力的里程碑數(shù)據(jù)，才能爭取到資金和資源將項目繼續(xù)推進，向?qū)＠退幬锕芫€資產(chǎn)轉(zhuǎn)化。而AI低成本、高效率，可靠交付的優(yōu)勢正與他們的需求不謀而合?！爸悄芑詣踊难邪l(fā)工具交給有經(jīng)驗的專家，更能發(fā)揮出價值。我們格外注重與真正具有創(chuàng)新能力的biotech的合作，賦能行業(yè)的源頭創(chuàng)新?！?/span>
利用AI賦能藥物研發(fā)，創(chuàng)新型Biotech更有機會實現(xiàn)“彎道超車”
2021年10月，基于疾病模型的癌癥創(chuàng)新靶向藥研發(fā)公司希格生科（Signet Therapeutics）宣布完成天使+輪近千萬美元融資，成立不到一年時間，已累計募集超億元融資，成為新一批快速成長起來的“小而美”的創(chuàng)新藥公司。同時宣布的還有與晶泰科技的再次合作，延續(xù)“AI藥物發(fā)現(xiàn)+疾病模型平臺”的藥物研發(fā)模式，開發(fā)全新的首創(chuàng)新藥管線。
與晶泰科技深度綁定，希格生科創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官張海生博士告訴動脈網(wǎng)，他看中的不僅僅是AI制藥的效率提升：從希格生科給定靶點，到晶泰交付首創(chuàng)新藥的候選化合物，僅花費了半年多時間。據(jù)張海生介紹，如果利用傳統(tǒng)的藥物篩選的方法，這一過程至少要推遲一年到一年半。
一個新靶點的發(fā)現(xiàn)，往往能催生一批創(chuàng)新藥研發(fā)項目進入管線。想要跑贏競爭者，更早拿到有臨床潛力的分子，是越來越多藥企選擇AI藥物發(fā)現(xiàn)的一大原因。然而“快”僅是一方面，“更重要的，在于AI對‘質(zhì)’的提升?！睆埡Ｉ榻B，希格生科研究的是一款針對彌漫性胃癌的全新靶標，其結(jié)構(gòu)對于傳統(tǒng)藥物發(fā)現(xiàn)來說有相當?shù)奶魬?zhàn)性。但他認為，“靶點有難度未必是一件壞事。AI不受現(xiàn)有小分子庫的限制，能創(chuàng)造出de novo（全新）骨架的分子，還能提早預(yù)測和優(yōu)化與臨床表現(xiàn)相關(guān)的分子成藥性質(zhì)，在創(chuàng)新性、速度、分子表現(xiàn)上都有明顯的優(yōu)勢?！?/strong>
目前，由希格生科與晶泰合作開發(fā)的首款藥物正準備進入IND階段。張海生表示，面對一個新靶點，小型Biotech通常很難與實力雄厚的Big pharma實現(xiàn)同臺競技，而AI算法顯著降低了藥物發(fā)現(xiàn)的試錯成本，讓biotech憑借有限的資源也能快速達成里程碑。張海生說道，“通過雙方強強合作得到的臨床候選分子，在試驗中展現(xiàn)的數(shù)據(jù)令我們感到振奮?！?/span>
AI制藥領(lǐng)域最為“吸金”的獨角獸，化身“資本”布局產(chǎn)業(yè)孵化
“生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)沒有冬天，”溫書豪在希格生科的揭幕儀式上說，“戰(zhàn)勝疾病是人類永恒的、核心的追求?！?/span>
晶泰或許是AI制藥領(lǐng)域最“不差錢”的公司之一。豐富的資金活水，和多年積累下對醫(yī)藥行業(yè)敏銳的判斷力，讓這支備受投資人青睞的創(chuàng)新公司也開始“投行化”的嘗試，近年來先后孵化、投資了包括濟泰醫(yī)藥、PhoreMost、希格生科、萊芒生物、默達生物等在內(nèi)的國內(nèi)外一批初創(chuàng)Biotech，它們涉及類器官靶點發(fā)現(xiàn)、AI藥物遞送與制劑、不可成藥靶點、免疫代謝開發(fā)等前沿領(lǐng)域，繼承晶泰科技的融資能力構(gòu)建起一片獨具特色的創(chuàng)新藥研發(fā)生態(tài)系統(tǒng)。
晶泰科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼董事長溫書豪向動脈網(wǎng)介紹了晶泰投資孵化的內(nèi)在邏輯：一是晶泰與眾多藥企合作帶來一線研發(fā)經(jīng)驗的積累，對項目的理解和判斷有更豐富的數(shù)據(jù)支撐，能夠看到一般投資機構(gòu)看不到的“點”。晶泰科技更加有機會通過幫助這些處在其上下游產(chǎn)業(yè)鏈中的優(yōu)質(zhì)的項目及早獲得需要的資源，快速發(fā)展壯大。二是晶泰希望通過自身所搭建的藥物研發(fā)數(shù)字化引擎來賦能真正有創(chuàng)新能力的Biotech快速實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，在藥物研發(fā)的“死亡之谷”架起一座橋，讓他們在資源有限的情況下能夠?qū)Ｗ⒂趯⒖蒲谐晒焖俎D(zhuǎn)化為管線資產(chǎn)，而處在靶點發(fā)現(xiàn)后、臨床試驗前的晶泰科技，也為自己帶來了更多的研發(fā)業(yè)務(wù)；三是晶泰在利用自身AI藥物發(fā)現(xiàn)平臺為項目賦能助力時，也在打磨中不斷提升和拓展自己的AI平臺的能力。
“晶泰所投資孵化的企業(yè)基本上都與晶泰的業(yè)務(wù)是緊密結(jié)合、高度互補的。像希格生科，通過最初的合作，我們發(fā)現(xiàn)，它獨特的癌癥疾病模型能夠獲得更接近人體內(nèi)真實藥物反應(yīng)的數(shù)據(jù)，這使晶泰的AI平臺在不涉及任何真實患者的前提下，對藥物臨床藥效實現(xiàn)更精確的預(yù)測。我們后來決定投資希格生科，并助力它完成了后續(xù)的新一輪融資?！睖貢辣硎荆@種“1+1＞2”模式的優(yōu)勢很明顯，可以助力晶泰打通在藥物研發(fā)上更多的環(huán)節(jié)。
AI制藥市場發(fā)展火熱，基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底層需求與AI技術(shù)的突破
近幾年，AI制藥領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢十分火熱，各類醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)論壇的舉行似乎都少不了“AI制藥”的“身影”。在資本市場這個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風向標上，AI制藥領(lǐng)域的“火”更表現(xiàn)地淋漓盡致。據(jù)動脈網(wǎng)不完全統(tǒng)計，2021年H1全球AI+制藥賽道共發(fā)生33起交易，累計融資余額25.7億美元，已然接近2020年全年融資額（27.8億美元）。以此趨勢預(yù)估，2021年AI+制藥賽道融資額很大可能創(chuàng)新高。
對此，溫書豪表示，賽道火熱發(fā)展的背后，其實是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底層需求以及AI技術(shù)發(fā)展的突破。
過去這些年，大型制藥巨頭都在面臨同一個問題——藥物研發(fā)的整體回報率在不斷趨近1%。另一方面，是生物醫(yī)藥領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，尤其是在中國。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、生活環(huán)境的不斷變化、人們健康觀念的轉(zhuǎn)變以及老齡化進程的加快等因素影響，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)的發(fā)展勢頭迅猛。無論是創(chuàng)新藥審評審批的加速，藥品上市許可持有人制度的落地，亦或是港股18A的新政、科創(chuàng)板的開通，從國家層面到地方政府，當前都在積極鼓勵和扶持生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。國內(nèi)的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)要進一步升級，但研發(fā)創(chuàng)新藥的風險大，藥企亟需試錯成本更低的新型解決方案。
“制藥業(yè)亟需新的技術(shù)來打破目前的藥物研發(fā)困境，AI有望解決這個問題，也正在解決這個問題。”溫書豪說。
與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底層需求相伴的，是AI技術(shù)在近幾年的突破?！肮雀柰瞥龅腁lphaFold程序利用AI 技術(shù)做蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測，其中很多新思路和新方法都會對行業(yè)上下游帶來啟示。放在十年前，大部分結(jié)構(gòu)生物學家都會覺得利用人工智能預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)是不可能的，但是AI做到了，還做得非常好，”溫書豪表示。
據(jù)溫書豪介紹，晶泰科技的一站式AI藥物發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)已經(jīng)超過拳頭產(chǎn)品的晶型研發(fā)，稱為晶泰科技的增長驅(qū)動力。
對于一些對AI制藥行業(yè)的質(zhì)疑，溫書豪表示，“任何新事物從出現(xiàn)到被接受都有個過程，就像早期互聯(lián)網(wǎng)也會有很多泡沫，但經(jīng)過幾輪的沉淀，互聯(lián)網(wǎng)在找對應(yīng)用場景后，最終在搜索、社交、電商幾個方向出現(xiàn)了萬億級別的巨頭公司。AI制藥也是這樣。它的發(fā)展不會一蹴而就，一定是有個發(fā)展過程?！?/span>
溫書豪認為，AI會在藥物工業(yè)中起到重要甚至是變革性的作用，從藥物研發(fā)的局部優(yōu)化走向全局優(yōu)化。但是這需要投資人和工業(yè)界的耐心，以及工業(yè)界更開發(fā)包容的態(tài)度。
“晶泰的定位是一家AI工業(yè)平臺型服務(wù)公司而不是藥企，我們希望利用好自身的物理底層能力，利用好AI，利用好自動化技術(shù)，推進新藥研發(fā)效率不斷升級，從而催生更多的新藥誕生，最終惠及患者。AI藥物研發(fā)是一條難但正確的道路。生物醫(yī)藥本身就是一個長周期、高投入的產(chǎn)業(yè)。隨著一個個里程碑的達成，已經(jīng)有越來越多的藥企認同AI的價值。Paxlovid這樣由AI加速研發(fā)的藥物已經(jīng)走上市場。未來幾年，會有一批真正由AI從頭設(shè)計的新藥分子陸續(xù)進入臨床的終極考驗?！睖貢勒f。
文章來源：動脈網(wǎng)
