近年來,制藥人工智能(AI)是邁入生物醫藥產業關注的熱點。許多產業資深人士期待利用人工智能和機器學習等技術,臨床能加速藥物開發的生物流程,提高產業的醫藥應有樣研發產率。但在熱情之下,產業一些人也產生了對人工智能不切實際的期待幻想,仿佛只需要簡單按下一個按鈕,制藥等上幾年,邁入就可以獲得一款新藥。臨床
邁入2022年,生物產業對人工智能的醫藥應有樣熱度不減,也有多款來自人工智能設計的產業藥物已進入臨床階段。對于這些在研療法,期待生物醫藥產業應有怎樣的制藥期待?今日,業內知名媒體Endpoints發表了一篇深度報告,指出產業不宜過度樂觀,也不用妄自菲薄。人工智能在產業中自有其現實的價值,而產業同仁也需要有著客觀和理性的預期。
火熱的人工智能領域
毫無疑問,產業在近些年來為人工智能領域傾注了大量的熱情。根據DealForma的數據,自2014年以來,共有103起和人工智能以及機器學習的生物技術公司相關的風投輪次,總共募集到了51億美元的資金。其中光在2021年,就有33億美元,占總比的近三分之二。這些公司中,不乏一些耳熟能詳的名字,比如獲得4億美元C輪融資的insitro,獲得3.7億美元融資的Generate Biomedicines,以及2.55億美元融資的Insilico Medicine。
▲2021年,涌入人工智能/機器學習新藥發現公司的風投資金有明顯增加(圖片來源:參考資料[1];數據來源:DealForma.com,統計至2022年2月18日)
在研發許可方面,同期的市場則更為活躍——共有243項合作簽署,前期付款和期權超過10億美元,公布的總合作金額達到377億美元。其中,僅僅是今年1月,數額就已經達到了約100億美元。
▲人工智能/機器學習新藥發現項目的合作金額(圖片來源:參考資料[1];數據來源:DealForma.com,統計至2022年2月18日)
insitro首席執行官Daphne Koller博士在接受Endpoints采訪時提到,火熱的人工智能領域背后,是產業對數據的看重,以及數據收集能力的爆發。在機器學習的史前時代(上世紀九十年代早期),如果一個數據集包含幾百個樣本,研究人員們就會認為它已經足夠龐大了。然而對于機器學習,這樣的數據集還是遠遠不夠的。
2012年,這一領域逐漸出現了轉變。“大數據”進入主流,數據科學也被證實能產生重要的影響。在大規模數據的訓練下,算法模型已經能在無需人類提示的情況下,自行找到一些關鍵信息,用于區分圖片或是不同的問題。也幾乎在同一時期,生物醫藥領域開始擁抱人工智能技術:2012年到2014年期間,多家專攻人工智能的生物技術公司先后宣告成立。
在大量資金的涌入下,這些公司也有著長足的發展。終于,產業等來了歷史性的一刻:由人工智能發現的候選藥物分子,已經進入了臨床試驗。
臨床試驗的關鍵
2020年1月,位于英國的Exscientia宣布,其候選藥物DSP-1181已進入1期臨床試驗,旨在治療強迫癥(OCD)。相關新聞也指出,這是首個由人工智能平臺創造,并進入臨床試驗的分子——它來源于大規模化合物數據庫的篩選。
Recursion隨后宣布有兩款候選分子進入臨床。Endpoints的深度報告指出,它們的誕生,依舊是通過傳統的藥物發現手段——一款來自Dean Li博士的實驗室,另一款則是從俄亥俄州立大學獲取的授權。但該公司的創新在于,利用人工智能平臺,找到了這兩款藥物的新應用場景。
然而在熱度之外,目前這些臨床試驗的結果還少之又少。同樣是來自Endpoints的報告,作者提到目前僅有的數據來自Exscientia一項公開標簽的1期籃子試驗。Recursion尚未發表任何1期臨床數據,盡管其“已經在為今年年初的2期臨床試驗做準備。”
看似激進的發展,也引來了人工智能領域另一些從業者的擔憂。1910 Genetics首席執行官Jen Nwankwo博士指出在快速推進人工智能管線的同時,應當注意是否能為患者帶來真正的改變。在她看來,人工智能與機器學習再怎么能顛覆產業的研發格局,也只是開發好藥新藥的工具之一。熱度之下,關鍵還在于這些進展是不是能實質性改變患者生活。
“籌集的資金、風險投資的金額、與業務發展伙伴以及醫藥公司的前期合作規模,這些都是空泛的指標,”Nwankwo博士提到,“我們是一家生物技術公司,讓我們來談談想要推向市場的藥物,我覺得對此的關注還遠遠不夠。對我而言,這不是正確的思考方式。”
重拾理性
Koller博士最擔心的問題之一,在于人工智能技術一旦遭遇失利,是否會被其熱度所反噬。她說在過去,生物醫藥產業曾有不少類似的例子:人們曾夸下海口,卻最終遭遇失敗,導致整個領域的停滯。在人工智能領域,即便第一批進入臨床試驗的藥物沒有取得預想中的結果,她也不希望就此終結投資者和研究人員們的熱忱。
背后的原因很簡單,與以往的泡沫不同,如今的人工智能技術表明它們真的可以給研發過程帶來價值。駕馭了爆炸性的數據增長之后,強大的計算力能用于早期藥物發現,或是讓大規模的關鍵性試驗變得更為高效。人工智能會對研發過程提供協助,只是我們還不知道協助的比例是多少,是5%?50%?還是80%?
為此,產業的領導者需要做的,是合理調整人們的預期,使其與實際情況結合起來。人們期待能快速看到結果,但成功要比速度更重要。
而調整預期的過程,可能需要大型藥企與生物技術公司的共同努力。Endpoints的深度報告指出,目前不少大型藥企正在建立自己的人工智能項目,而且正冷靜地看待這項創新的工具。葛蘭素史克的人工智能與機器學習全球負責人Kim Branson博士提到,在期待看到范式轉變的同時,他也期望為這個領域設置合理的目標;諾華的人工智能創新實驗室全球負責人Iya Khalil博士則指出,目前機器學習方面的努力很像當時的人類基因組計劃。誰都不否認它的重要性,但單獨解析出基因組的數據,并不能一下子帶來數十種全新的藥物。
而生物技術公司也有望做得與眾不同。Khalil博士點評指出,一個關鍵策略是在失敗來臨之前,先建立起足夠的成功機遇。這樣一來,即便遭遇失敗,這個領域也能從失敗中學習,變得更好。另外的一些策略則包括向其它公司提供服務,譬如Insilico Medicine也在為其它公司提供軟件。通過使用這些工具,產業的研發人員能夠評估研發項目的成功可能。該公司的首席執行官Alex Zhavoronkov博士在Endpoints的采訪中提到。
人工智能的未來
大部分生物醫藥產業的人都相信,我們正處于一個轉變期的開端。只是這個轉變的幅度能有多大,目前還沒有一個明確答案。樂觀點講,倘若上一個十年是屬于數據科學的十年,那么這個十年,有可能成為人工智能的十年。問題在于,目前人工智能所獲得的熱度,是否能為產業帶來與之相稱的改變?
Koller博士指出,她在這一領域看到了大量的機會,因此不認為熱度只是炒作。另一方面,她也指出率先的創新者,也須兼具相應的責任感,因為失敗會給領域帶來影響。“即便你有一個機器學習模型,能在好靶點的尋找上帶來巨大變化,即便你能將成功率從5%提升到10%,或者是20%,失敗仍然會是大多數,” Koller博士提到,“你需要真正有長遠的目光,理解我們在藥物發現領域所嘗試做的事,是最困難的事之一。”
這是因為生物學領域極為復雜,人體內的許多系統都相互交織。如果我們改變了其中的一處,從未設想過的另一處也有可能突然出現,帶來問題。Koller博士在Endpoints的訪談里講道。為此,研究人員們還有很長的路要走。在這條道路上,人工智能與科研人員的通力合作,有望產生新的變革。
參考資料:
[1] Biopharma has hyped AI for years. But as the first trials get underway, experts try to manage expectations, Retrieved February 22, 2022, from https://endpts.com/biopharma-has-hyped-ai-for-years-but-as-the-first-trials-get-underway-experts-try-to-manage-expectations/
來源:新浪醫藥。▽關注【藥明康德】微信公眾號