首个由人工智能发现和设计的候选药物完成国内I期临床试验首次给药

英矽智能(insilico medicine)7月28日宣布首个在中国进入临床试验阶段的、由人工智能发现和设计的候选药物ism001-055,在中国完成了i期临床试验中的首次健康受试者给药,该款药物用于特发性肺纤维化治疗。

该项目于2022年5月,获得中国国家药品监督管理局药品审评中心(cde)1类新药临床试验默示许可。此前,该候选药物已完成在澳大利亚开展的微剂量组试验,并取得了理想的结果。

特发性肺纤维化是一种导致肺功能进行性、不可逆转下降的慢性肺部疾病,在全球范围内存在大量未被满足的医疗需求,随着病情进展和肺部纤维化的加重,患者呼吸功能不断恶化,最终导致呼吸衰竭。

英矽智能的ism001-055是一款全球首创的小分子抑制剂,具有全新靶点和全新的化学结构,由该公司自主研发的端到端人工智能平台pharma.ai所发现和设计。临床前数据显示,该候选药物显著改善了肌成纤维细胞的形成,而控制肌成纤维细胞的形成有助于减缓纤维化的发展。

首个由ai推动进入临床的创新药

传统的新药研发是一项复杂而长期的系统工程。据德勤的一项统计显示,一款新药从着手研发到获批上市,整个过程的平均耗时大约需要14年,仅化合物筛选到临床前研究就需花费约4-6年的时间,推动新药上市的成本更是高达19.8亿美元。

如今,有了ai技术辅助新药研发,可以大大缩短新药发现时间、节省成本、提高收益。

值得一提的是,ism001-055从靶点发现到提名临床前候选化合物仅花费了270万美元研发经费,耗时仅18个月。

“我们的ai平台pandaomics可以探索和分析受到致病基因影响的信号通路。以特发性肺纤维化这个项目为例,我们筛选出了20个全新的靶点。” 英矽智能联合首席执行官、首席科学官任峰博士对于这些发现非常惊喜。

研发团队进一步通过人工智能对这些靶点的新颖性、可信度、商业性、成药性、安全性等多维度分析,选定了其中一个靶点,并进一步通过自研的ai平台chemistry42,针对该全新靶点设计出了全新的小分子化合物。

他们用实践证明了,人工智能技术已经可以通过组学数据和文本证据(出版物、科研经费项目和行业权威观点)等海量的公开信息,在短时间内发现药物与疾病之间复杂的关系,找到靶点并自动设计和生成具有特定属性的小分子化合物,所花费的时间和成本远低于传统药物研发的方法。

ai药物研发赛道迎来风口

近年来,由于ai辅助药物研发大大提高了研究的效率,辉瑞、默沙东、阿斯利康等跨国制药企业纷纷布局ai药物研发领域,开展与ai药物研发初创企业的全面合作,据《ai药物研发发展研究报告2021》显示,2020年至2021年底,全球约有近30项依托ai技术研发的候选药物已获批进入临床。

虽然,近年来《关于印发新一代人工智能发展规划的通知》等一系列利好政策的颁布,着力推动了人工智能技术在医疗各细分领域的应用。然而,从分布范围来看,凭借技术和医药领域的先发优势,2015-2020 年有一半以上的ai 药物研发融资发生在美国。受限于技术、理念和人才等各方面因素,国内医药企业在该领域的布局略晚于海外企业,仅有药明康德、中国生物医药等大型制药企业踊跃尝试,在这方面的融资事件主要集中发生在2020年之后,但是呈现出快速增长趋势,这预示着ai药物研发的东风已来。

覆盖全链的“端到端”策略

从已公开的资料显示,ai药物研发初创企业大多布局在早期药物研发的某一个环节,如:化合物筛选或靶点发现阶段,但是ai作为辅助新药开发的技术,最终的价值落脚点是成药。像英矽智能这样,真正实现从零到一的概念验证突破,用ai设计药物分子,并将项目推向临床阶段的企业,可谓凤毛麟角。

因此,这家以人工智能驱动药物研发的创新型企业,成立至今已先后获得了来自药明康德、启明创投、华平投资等超过25家知名海内外资方,超过3.8亿美元的重金投资。

他们获得资本的青睐,其背后端到端人工智能药物发现平台是重要原因之一。自2014年以来,他们利用深度生成模型、强化学习、转换模型等现代机器学习技术,自主研发了能够覆盖药物研发产业链的端到端、全链条的pharma.ai平台。

这个强大且高效的人工智能药物研发平台主要分为三个模块:pandaomics应用于识别和发现靶点,chemistry42用于生成新型分子,inclinico用于设计和预测临床试验,系统地连接了生成生物学、生成化学和临床试验分析。

有别于大多数ai药物研发初创企业,还停留在概念性或定制化服务的摸索中,英矽智能的端到端ai平台已经以商业化软件服务的形式呈现,可直接部署在合作的制药的系统,更便于药企投入自己的新药研发,提高他们的研发效率。

“有了ai加持50人可以做到的事情,可能比得上一个典型的制药公司5000人所作的事情” 英矽智能的创始人、首席执行官alex zhavoronkov在他的《跨越衰老》一书中如是说道。

目前,英矽智能已与住友制药、复星医药等知名药企,及剑桥大学、芝加哥大学、苏黎世大学等顶尖高校达成了panda omics授权合作。全球排名前三十的制药企业中,目前已有9家在应用他们的chemistry42平台,包括默克和优时比。

植根在生物医药的沃土——上海

虽然出生在美国,但从靶点发现到进入临床,英矽智能却将其研发中心植根在生物医药的沃土——上海,发展他们的事业。

“我们看好上海的创新发展,看好中国医药行业的发展,” 任峰坦言,“随着一些创新药在美国和欧洲的销量越来越少,而在中国市场的销量越来越多,很多外企也都把他们的业务重心设置在上海。”

任峰相信,无论是国家的政策,还是产业环境,无论是患者的数量,还是产业基金对生物医药的支持,未来生物制药的发展方向都在中国,而上海则是国内生物医药行业环境最适合他们施展的地方。

“比如,上海的合同研发外包氛围在国内是最好的,像药明康德、桑迪亚、睿智化学、康龙化成等相对完善的cro企业配套在这里,拥有生物医药产业发展孕育的土壤和聚集的创新要素。”自08年就扎根与张江药谷,葛兰素史克和美迪西的任职经历,让任峰对这片土地良好的创新与合作环境深有体会。

有了ai技术,生物信息也许是续比特币之后又一座“金矿”。有足够的癌症、神经系统、免疫疾病的生物组学信息数据,ai就能发挥出它的优势。

据艾瑞咨询研究院统计数据显示,2021年,我国的人工智能核心产业规模已达到1998亿元规模,到2026年,该产业规模将超过6000亿元。“十四五”期间,上海的人工智能产业规模年均增速将达到15%左右,人工智能产业正以肉眼可见的速度崛起。

未来可期,随着英矽智能这样的aidd公司,共同建立起研发数据的标准体系,ai 药物研发企业逐渐明晰行业的商业模式,建立起药企同ai企业“风险与利益共担”的共享机制,人工智能将成为推动城市经济社会发展的重要驱动力量。

来源:上海市生物医药科技发展中心

上观号作者:上海科技