AI制药崛起？英矽智能半年两次宣布发现新药

本文来自格隆汇专栏： 阿基米德Biotech，作者： 阿基米德君

中国有望成为全球创新药物的源头

电影《普罗米修斯》里，AI医疗舱机械臂为女主角做手术，剖腹，取出异形，缝合，全自动完成。

相比这直观的画面，AI制药却笼罩着神秘的面纱，今天以头部公司为切入口拥抱新知。

国内超过20家AI制药公司获得融资，互联网巨头也依托算法优势入局，百度成立百图生科，阿里云建立AI药物开发平台，字节跳动招募AI制药开发人员。

AI制药的崛起，有望推动中国成为全球创新药物的源头。

8月4日，头部AI制药公司英矽智能（Insilico Medicine）宣布标志性进展，发现肾纤维化临床前候选化合物。该化合物在药理和药代动力学方面表现良好，在体外和体内临床前研究中均显示出具有前景的结果。公司正在积极将该项目推进到临床试验阶段。

这距离他们宣布获得全球首例完全由AI驱动发现的特发性肺纤维化（IPF）疾病新靶点并设计出全新化合物，还不到半年。

把新药研发周期缩短至18个月，成本降至260万美元，远优于传统新药物研发耗时2-5年、投入1098万美元的平均数据，AI制药正在释放巨大潜能。

用我们现有的知识图谱来理解，英矽智能相当于一家AI版CRO+原研药Biotech。

01  江湖地位

对一家新公司，定位其在同行业版图中的坐标，尤为重要。

英矽智能成立于2014年，是一家由人工智能驱动的端到端创新药物研发公司，已在全球6个国家和地区布局团队，刚刚于今年6月完成2.55亿美元C轮融资，公司前期的数据积累、算法验证，相对领先新兴AI制药公司3~5年。

与推动首个AI制药临床试验的公司Exscientia相比，英矽智能也有独到之处。Exscientia还在使用2012年开发的主动学习方法，并且不开发新的靶点，而是通过差异化手段跟踪优化已知靶点。而英矽智能今年2月份宣布由AI驱动发现的特发性肺纤维化（IPF）疾病新靶点并设计出全新化合物，第一次证明了AI真的可以用到源头创新的药物发现中，这对所有医药投资者都是一个巨大的震动。

国内还没有任何一家同行，像英矽智能一样同时拥有合成化学和合成生物学两大AI平台，绝大部分公司聚焦化合物的生成，能够将靶点发现和小分子化合物生成有机结合在一起的公司很少。

英矽智能创始人AIexZhavoronkov博士既有计算机背景，也有生物信息学背景，是借助GAN（对抗性生成网络）和强化学习从事药物发现和抗衰老研究的先驱，早在2015年，就发明了具备特性新型分子结构的对抗性生成网络和强化学习领域技术。公司已在上海组建了一支近50人的药物研发团队，由美迪西生物医药公司的前任生物部和化学部高级副总裁、GSK 葛兰素史克公司的前任化学总监任峰博士带领，他于今年 2 月加入担任首席科学官。

人工智能发现新靶点

02 过往战绩

新药研发是人类发展中最复杂、最具风险和最耗时的技术研究领域之一，整个过程需要耗费数十年，数十亿美元，且失败率达90%以上。

人工智能正在破解药物研发效率和成本之痛。

英矽智能基于生成对抗网络、深度强化学习、预训练模型和其他机器学习技术，识别靶点并生成具有特定属性分子结构的候选药物。至今构建起3款高效人工智能药物研发平台，覆盖新药研发的3大阶段，包括全新靶点发现平台PandaOmics、化合物设计和生成平台Chemistry42以及临床试验结果预测平台InClinico。

早在2015-2016年，他们就利用深度神经网络，识别并验证了一个胚胎向胎儿转化的全新靶点。

2019年，英矽智能完成“AI药物发现”挑战，利用其开发的深度生成模型GENTRL，发现了一种靶向激酶靶点DDR1的有效抑制剂，从选择一个靶点到形成潜在的新药分子，仅仅用了21天。接着，用不到18个月，从一个自动生成的假设中识别出一个全新的靶点和一个首创的候选药物分子，秀了一下AI的肌肉。

这一成功远少于传统新药研发所需的周期。

3款高效人工智能药物研发平台

03 AI版CRO

根据已有的商业模式，你可以把英矽智能视为一个AI版CRO，以最快的速度为药企研发赋能。既与底蕴深厚的大型药企合作，也与国内崭露头角的前沿生物技术公司建立关系。

在合作形式上，一方面围绕自研软件PandaOmics和Chemistry42展开合作，英矽智能的AI药物研发平台是为数不多能以软件的形式呈现的，看得见摸得着。其中，PandaOmics可以公开试用，药企可以自行操作，用自己的数据和化合物去运算。另一方面，今年以来公司也在加大与药企间新药研发项目的合作占比，构建完整的服务链条。

据公开信息统计，英矽智能已与全球超过30家领先生物医药公司达成合作，包括与大正制药、辉瑞、勃林格殷格翰建立了靶点发现与确认的合作，与强生、安斯泰来制药、北京泰德制药和先正达建立了化合物合成和设计的合作。德国默克、优时比、日本住友制药、梯瓦制药引入英矽智能的AI药物研发软件，以协助内部新药研发的加速。

04 原研药Biotech

英矽智能也是一家AI赋能的Biotech公司，内部自研管线已达30多个，相比于传统的医药研发，项目推进更为高效。而内部管线推进过程中，产生的反馈和数据越来越多，也在帮助推动AI平台迭代进化。

今年2月，英矽智能宣布重大突破，发现一种全新机制的用于治疗特发性肺纤维化（IPF）的临床候选新药，预计于今年底明年初进入临床试验阶段。这是首例人工智能成功发现一个新靶点，并针对该靶点设计的全新化合物，用于治疗特发性肺纤维化。IPF属于未被满足的治疗需求，病因未明，患者从出现症状到死亡，平均存活年限不超过5年，在疾病晚期靠氧疗提高生存质量。相较于传统方式需要对数万个小分子进行测试筛选，英矽智能仅合成和测试了不超过80个小分子化合物，命中率前所未有。

8月4日，英矽智能更进一步，获得由AI发现的治疗肾纤维化的全新临床前候选化合物。与此前被纳入中国第一批罕见病目录的特发性肺纤维化相比，肾纤维化是一个更广泛的医疗需求。

据《柳叶刀》研究报告，中国慢性肾脏疾病患者人数居全球第一位，平均每10人就有1名慢性肾脏疾病患者。肾脏纤维化是慢性肾脏疾病的主要后果，逐渐导致肾功能异常，患者在早期可能没有症状，通常在晚期被诊断出肾脏纤维化，而此时唯一的选择是透析或肾移植。

英矽智能接连发现两种临床前候选药物，分别用于治疗特发性肺纤维化和肾脏纤维化。与传统的制药方法相比，由人工智能驱动的药物发现平台验证了一种药物研发的新方式，大幅改进药物研发的速度和成本。

05风口渐起

今年以来AI制药赛道大热，但落地商业化一向有争议。两条腿走路，既致力于将内部项目推到临床阶段甚至实现商业化，同时成为生物医药生态圈的赋能者在合作中获得回报，是英矽智能的独特策略。

盛夏，AI制药的风吹起来了，7月20日，英矽智能和劲方医药宣布达成战略合作协议，在肿瘤、免疫类疾病领域针对新靶点、难成药靶点推进并加速创新药物研发；8月3日，英矽智能与西湖制药宣布达成战略合作，共同开发针对冠状病毒疾病的小分子创新药物；8月4日，英矽智能宣布利用AI药物研发平台，发现针对肾纤维化的临床前候选药物……

生物技术每天都在改变世界，也许你只是转头看了一下风景，一个全新赛道已悄然崛起。AI制药处于起步阶段，还不能解决新药研发中的某些问题。随着更多、更好、更有针对性的数据产生，AI制药平台将持续进化，有希望逐个攻破新药研发的每个点，最后覆盖整个链条。

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