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人工智能驅(qū)動(dòng)制藥 能否帶來(lái)藥價(jià)降低的福音?

近年來(lái),環(huán)節(jié)復(fù)雜的新藥研發(fā)成功率持續(xù)走低,相應(yīng)成本卻與日俱增。近日在上海滴水湖舉行的世界頂尖科學(xué)家論壇上,“AI制藥”成為與會(huì)嘉賓熱議的話(huà)題。“十年攻關(guān)+十億美元投入”的新藥出爐“標(biāo)配”,如何打破?“AI制藥”來(lái)了,能否帶來(lái)藥價(jià)降低的福音?

大勢(shì):人工智能驅(qū)動(dòng)“制藥2.0”時(shí)代

藥物靶標(biāo)確定、先導(dǎo)化合物篩選、臨床試驗(yàn)論證……近年來(lái),環(huán)節(jié)復(fù)雜讓新藥研發(fā)成了一條“長(zhǎng)征路”,在這條路上,大約只有百分之一的候選藥物可以最終“存活”。

德勤公司發(fā)布的研究報(bào)告顯示,2017年全球前12位生物制藥巨頭在研發(fā)上的投資回報(bào)率僅有3.2%,處于8年來(lái)最低水平。情況更糟糕的是,成功上市一款新藥的成本從2010年的11.88億美元增加到20億美元。

如何破解藥物研發(fā)時(shí)間長(zhǎng)、高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、回報(bào)慢的“天然瓶頸”?科研人員和產(chǎn)業(yè)界將目光轉(zhuǎn)移至以機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)見(jiàn)長(zhǎng)的人工智能。“AI制藥”成為大勢(shì)所趨。

2016年,美國(guó)強(qiáng)生公司把一些尚處于試驗(yàn)中的小分子化合物轉(zhuǎn)交給一家人工智能企業(yè),希望借助“機(jī)器智能”加速新藥研發(fā)。

2017年,英國(guó)葛蘭素史克公司與人工智能創(chuàng)業(yè)公司合作,利用大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí),加快開(kāi)發(fā)創(chuàng)新小分子藥物。

2018年,丹麥諾和諾德公司宣布將重組研發(fā)中心,增強(qiáng)AI方面競(jìng)爭(zhēng)力,加速其嚴(yán)重慢性病產(chǎn)品管線(xiàn)的擴(kuò)展和多樣化。

“AI制藥”來(lái)了,世界制藥巨頭紛紛進(jìn)入“制藥2.0”時(shí)代。拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究獎(jiǎng)獲得者、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士羅納德·韋爾表示,在目前階段,AI已經(jīng)參與到藥物研發(fā)中,但只是起輔助作用,其“工作范圍”主要是對(duì)藥物結(jié)構(gòu)、疾病病理生理機(jī)制、現(xiàn)有藥物的功效、顯微鏡下的樣本觀(guān)察等結(jié)果進(jìn)行快速分析,提升新藥發(fā)現(xiàn)的效率,進(jìn)而輔助靶點(diǎn)藥物研發(fā)、候選藥物挖掘、化合物篩選、藥物晶型預(yù)測(cè)等。

觸角:“AI制藥”由來(lái)已久,中藥也會(huì)受益

“其實(shí)早在2007年,科學(xué)家就采用了基于計(jì)算機(jī)的細(xì)胞識(shí)別,即從顯微鏡下獲得細(xì)胞成像。”羅納德·韋爾說(shuō),在藥物研發(fā)中AI是不可缺少的輔助工具,例如,有時(shí)候人類(lèi)沒(méi)辦法通過(guò)眼睛去檢查數(shù)目眾多的微小細(xì)胞,而通過(guò)訓(xùn)練計(jì)算機(jī),可以快速找到某種特定細(xì)胞,形成有價(jià)值的結(jié)論。

在西醫(yī)領(lǐng)域,AI的觸角可以延伸至新藥研發(fā)的多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),在中醫(yī)領(lǐng)域,AI的觸角同樣可以發(fā)揮作用。上海交通大學(xué)副校長(zhǎng)毛軍發(fā)說(shuō):“諾貝爾獎(jiǎng)獲得者屠呦呦通過(guò)翻閱大量中醫(yī)文獻(xiàn)找到了青蒿素的藥物提取來(lái)源。但中醫(yī)典籍浩如煙海,讓人類(lèi)逐本翻閱、分析,耗時(shí)長(zhǎng)、效率低,如果讓機(jī)器‘讀古籍’,再借助大數(shù)據(jù)的有效分析,將會(huì)發(fā)現(xiàn)不少取材于中草藥的有效藥物。”

“AI制藥已經(jīng)起航,它肯定能幫助人們提升尋找藥物小分子的效率、縮短合成路線(xiàn),最終為新藥研發(fā)提供嶄新的途徑。”上海交通大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究院院長(zhǎng)譚蔚泓說(shuō)。

感知:“AI制藥”來(lái)了,藥價(jià)降低有多遠(yuǎn)

今年6月,美國(guó)斯坦福大學(xué)的物理學(xué)家們開(kāi)發(fā)出一種人工智能程序,只用幾個(gè)小時(shí)就“重新發(fā)現(xiàn)”了元素周期表。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士張首晟介紹,檢驗(yàn)AI是否真正具有“智慧”,需要先試試人工智能是否可以進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)、自己找到自然規(guī)律,而測(cè)試結(jié)果表明,人工智能具備這一潛力。

如果“AI制藥”是大勢(shì)所趨,那藥價(jià)會(huì)隨之降低嗎?多位受訪(fǎng)專(zhuān)家表示,“AI制藥”有望從兩方面對(duì)降低藥價(jià)產(chǎn)生影響:一是,藥企不必將所有臨床試驗(yàn)失敗的成本轉(zhuǎn)嫁給消費(fèi)者;二是,通過(guò)加快新藥上市速度,企業(yè)可擁有更多專(zhuān)利保護(hù)年限,從而平衡研發(fā)成本。

AI強(qiáng)勢(shì)挺進(jìn)傳統(tǒng)制藥行業(yè),前路究竟如何?業(yè)內(nèi)認(rèn)為這還需時(shí)間檢驗(yàn),因?yàn)槟壳斑€沒(méi)有一款A(yù)I研發(fā)的新藥被批準(zhǔn)上市。對(duì)于AI是否會(huì)最終取代藥物研發(fā)人員,受訪(fǎng)科學(xué)家的回答是:“AI不會(huì)取代藥物研發(fā)人員,但是使用AI的藥物研發(fā)人員將有可能取代那些不使用AI的人。”

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