自從人工智能（AI）技術井噴以來，許多資深醫(yī)藥人都曾暢想有朝一日能利用AI強大的學習和計算能力，設計出新的藥物分子。如今，我們離這一夢想已無比接近。今日，位于加州硅谷的Atomwise宣布完成了4500萬美元的A輪融資。而這家公司所要做的，正是利用AI進行新藥分子的設計。
眾所周知，新藥的早期研發(fā)中有兩大關鍵。首先，研發(fā)人員們需要專營生物學，找到某種疾病背后的特定靶點，這往往是一類蛋白質(zhì)。其次，我們要找到一款能有效抑制這類蛋白質(zhì)的分子。“當?shù)谝粋€問題得到回答后，你需要找到能特異抑制這類蛋白或通路的分子。設計這款分子是化學的范疇，也是我們的軟件可以發(fā)揮作用的地方。” Atomwise的共同創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Abraham Heifets博士說道。
Atomwise的共同創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Abraham Heifets博士（圖片來源：Atomwise官網(wǎng)）
Atomwise的關鍵技術在于AtomNet，這是一個深度學習平臺，能以前所未有的速度、準確性、以及多樣性，對小分子藥物進行發(fā)現(xiàn)與設計。據(jù)估計，當下的高通量篩選機器人能在每天完成10萬個化合物的篩選，而Atomwise的算法能將這一數(shù)字猛增到每天1000萬-2000萬個，提高兩個數(shù)量級！
過去幾年里，這個平臺取得了優(yōu)異的成果。在Atomwise的官網(wǎng)上，我們看到了這樣一個例子：利用其獨有的技術，Atomwise在820萬個小分子中，發(fā)現(xiàn)了一款蛋白互作抑制劑，有望用于多發(fā)性硬化癥的治療。在AI的設計下，這款新藥分子有著眾多出色的成藥特性——它能口服用藥，也能穿透難以逾越的血腦屏障。在動物模型里，它更是展現(xiàn)出了良好的療效。
服用了Atomwise設計的藥物后（右），多發(fā)性硬化癥小鼠模型的癥狀相較對照組（左）有明顯改善（圖片來源：Atomwise官網(wǎng)）
投資者們期望Atomwise能解決當下新藥研發(fā)生產(chǎn)率不斷下降的難題。近10年來，每年用于新藥研發(fā)的資金不斷飆升，而每年獲批的新藥數(shù)卻沒有水漲船高。許多專家指出，我們在新藥的發(fā)現(xiàn)上做了太多無用功。每獲得一個新藥，我們都要丟棄數(shù)百萬個經(jīng)測試無效的候選分子。這就好像一家航空公司，每設計一架新飛機，都要有成千上萬架樣機墜毀一般，哪一家公司承受得了如此高的成本？
Atomwise期望利用AI，通過對藥物分子進行理性的設計，在源頭就剔除掉那些不可能取得成功的分子，只挑選最有潛力的分子進行篩選。更棒的是，在進行這些設計和評估時，我們甚至都不需要合成這些分子：一切都在虛擬中進行。這樣一來，新藥早期發(fā)現(xiàn)的成本有望大大得到降低。
Atomwise設計潛在的Ebola療法（圖片來源：Atomwise官網(wǎng)）
“在2012年，Atomwise是第一家將深度神經(jīng)網(wǎng)絡用于商業(yè)化新藥發(fā)現(xiàn)的新銳公司，” Heifets博士說道：“2012年，它看起來就像科幻小說一樣。但到了2018年，我們已經(jīng)和許多客戶達成了合作，彰顯了我們在AI新藥發(fā)現(xiàn)領域的領先地位。”
目前，Atomwise已和默沙東、艾伯維、卡羅琳斯卡研究所、加州大學圣地亞哥分校等知名藥企和科研機構達成了合作。在A輪融資的助力下，更多由AI設計的新藥有望加快問世，顛覆當下的研發(fā)格局。
參考資料：
[1] Atomwise Raises $45 Million Series A to Become the Preferred Artificial Intelligence Partner for the Global Pharmaceutical Industry
[2] SF tech startup Atomwise gets $45M for AI-powered drug design software
[3] Atomwise Raises $45M To Grow AI-Driven Drug Discovery Business
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