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创科宇宙\港初创活用AI开发新藥

2019-12-17 04:24:12大公报
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  健康是人生最大财富,可惜世上仍然有很多严重疾病,至今未找到医治方法,患者饱受折磨。儘管环球藥厂一直致力开发新藥,期望能及早找到对策;然而,每一种藥物,从实验室研发、临床试验、到经审批后上市,过程十分漫长,需投入的资金更是天文数字,单是从藥物发现(drug discovery)到筛选出具开发潜力的候选藥物,少说也要十年八载和耗资数以百万美元。本港一家人工智能(AI)初创企业,成功开发出AI引擎,大大缩减藥物发现所需的时间和资金,突破AI在医疗领域的应用,为整个行业带来新希望。

  藥物发现是研发新藥的第一步,是整个漫长过程中的重中之重。一般来说,藥物研发流程是先透过大规模基因体学、与蛋白质体学实验,找到可成为藥物的分子及治疗靶点,解出其分子结构,再依照分子结构来设计合成藥物化合物。一个错误的决策,不但耗损资源,更可能大大拖慢研究进度,如何把AI应用於筛选临床前候选藥物和结构设计,缩短藥物研发流程,一直是生物科技界努力的目标之一。

  今年4月份,刚把全球总部从美国迁到香港,落户香港科学园的生物科技公司英科智能(Insilico Medicine),正是这方面的先驱。

  公司创办人Alex Zhavoronkov精於AI及区块链技术,同时是生物及藥理专家,一直致力以AI技术进行前瞻性藥物开发,并已成功开发出拥有构想力、可自行设计藥物分子结构的AI藥物开发引擎,率先运用神经对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)和强化学习(Reinforcement Learning,RL)等新一代深度学习方法,来提升藥物发现和藥物开发的效率和成功率。

  刚过去的9月,英科智能研发人员发表的一篇论文获生物科技权威期刊《Nature Biotechnology》刊登,详细记载公司如何运用自家开发的生成性张力强化学习(Generative Tensorial Reiforcement,GENTRL)AI藥物开发引擎,因应合作机构要求,开发可用於治疗纤维化疾病的新藥。

  由於AI引擎所用的计算方法和生成模型,可以在数小时内发现有希望的靶向藥物,这一家成立只约五年的初创,破天荒在21天内设计出六个全新的藥物分子,连同后续设计藥物结构、合成化合物、到确效,前后只用了46天,其中分别有四种化合物通过生化检测、两种通过细胞学检测,其中一种甚至在老鼠模型中显示良好的藥物动力学反应。

  缩短藥物发现时间

  比起以传统方式开发,英科智能的AI引擎节省了近94%时间,为製藥行业带来颠覆性的变化。这更是《Nature》首次刊登以AI和藥物发现为题的论文,论文一经刊登即时在业内引起巨大回响,成为期刊有史以来浏览量第四高的文章。

  诺华藥厂全球首席执行官10月出席欧洲最大型藥剂学会议时,亦引述了论文的成果;这一个重大突破巩固了业内人士的信心,深深冀盼在藥物研发初期,可透过AI快速筛选出有机会的候选藥物分子,继而自动筛选和设计藥物结构,解决藥物设计上许多困难,大大改进藥物发现工作流程,让实验团队能少走冤枉路,减少藥物开发失败耗损的人力、物力和时间。

  目前,英科智能正与不同製藥公司合作,运用其AI模型辅助开发新藥;公司内部也同步进行藥物发展专案,包括癌症、皮肤疾病、纤维化病变、帕金森氏病、阿兹海默氏症、肌萎缩性脊髓侧索硬化症(渐冻人症)、糖尿病、肌肉减少症和老化相关藥物。

  在藥物开发之外,人工智能在生物医藥领域还有很大发展空间,能协助很多不同发展的项目,其中如医疗影像、分子检测、基因治疗、精準医疗等,AI的导入也会是重要的一大步。

  创业投资者联盟召集人 梁颕宇

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