【中國(guó)制藥網(wǎng) 編輯視點(diǎn)】作為新一輪信息技術(shù)革命的重要發(fā)展方向，人工智能(簡(jiǎn)稱(chēng)AI)正走出實(shí)驗(yàn)室，走向廣闊的行業(yè)應(yīng)用，成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。據(jù)預(yù)測(cè)，下一個(gè)十年，人工智能將得以爆發(fā)，并主導(dǎo)一個(gè)科技與商業(yè)時(shí)代。那么在醫(yī)藥領(lǐng)域，人工智能會(huì)是藥物研發(fā)的未來(lái)嗎？有行業(yè)人士表示，在醫(yī)學(xué)影像、藥效挖掘、新藥研發(fā)、健康管理等領(lǐng)域，人工智能正在承擔(dān)醫(yī)生助手的角色。
開(kāi)發(fā)新藥是是一項(xiàng)漫長(zhǎng)而且低效率的工作。數(shù)據(jù)顯示，所有進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的藥物，只有不到12%的藥品終能夠上市銷(xiāo)售，而且一款新藥的平均研發(fā)成本高達(dá)26億美金。
藥物研發(fā)人員需要對(duì)各種不同的化合物以及化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)試，這個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中的錯(cuò)誤嘗試耗費(fèi)了太多的時(shí)間和金錢(qián)。由于不斷試錯(cuò)的成本太高，越來(lái)越多的藥物開(kāi)發(fā)廠商開(kāi)始轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)和人工智能，希望利用這種技術(shù)來(lái)縮小潛在藥物分子的范圍，從而節(jié)省后續(xù)測(cè)試的時(shí)間和金錢(qián)。為了識(shí)別那些有很大潛力可以作為藥物靶標(biāo)的蛋白質(zhì)的編碼基因，這些廠商把希望寄托了算法上。目前，一些新的算法模型(包括近日發(fā)布在《Science Translational Medicine》上)增加了新層次的復(fù)雜性，用來(lái)縮小相關(guān)蛋白質(zhì)、藥物和臨床數(shù)據(jù)的范圍，以便更好地預(yù)測(cè)哪些基因有可能讓蛋白質(zhì)和藥物結(jié)合。
在藥物開(kāi)發(fā)過(guò)程中結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)，有著提升開(kāi)發(fā)效率的潛力。機(jī)器學(xué)習(xí)不但可以加速時(shí)間范圍，還可以提高到達(dá)后期試驗(yàn)階段藥物的成功概率(probability of success, POS)。Medicxi Ventures的合伙人 David Grainger認(rèn)為，錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率(False Discovery Rate, FDR)是一個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)現(xiàn)象，而避免FDR則有可能將后期試驗(yàn)階段的風(fēng)險(xiǎn)減半。
此外，在藥物發(fā)現(xiàn)的早期階段中，現(xiàn)有虛擬篩選的方法名為“高通量篩選”，而它非常容易受到FDR的影響。如果可以將第3階段試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)減半，就可以為大型制藥公司節(jié)約數(shù)十億美元的成本，影響其超過(guò)900億美元的研發(fā)經(jīng)費(fèi)并帶來(lái)有意義的回報(bào)，使其能夠騰出資源集中于尋找更有潛力的機(jī)會(huì)。
“雖然與后期試驗(yàn)相關(guān)的巨額費(fèi)用往往側(cè)重于臨床試驗(yàn)的設(shè)計(jì)元素，但我們認(rèn)為，將AI/ML應(yīng)用于優(yōu)化后期階段在選擇標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)模和研究長(zhǎng)度等方面的決策，也可以實(shí)現(xiàn)有意義的效率提高。”
藥品研發(fā)速度的提升一直是人們希望解決的問(wèn)題，通過(guò)大數(shù)據(jù)和人工智能，讓數(shù)據(jù)的計(jì)算模擬藥品研發(fā)過(guò)程、降低研發(fā)成本、預(yù)測(cè)性藥品的效果。隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的不斷整合，人們將有望在新藥研發(fā)的過(guò)程中顯著地實(shí)現(xiàn)“去風(fēng)險(xiǎn)”，不但將節(jié)約每年約260億美元的研發(fā)成本，同時(shí)還將提高醫(yī)療信息領(lǐng)域的效率，節(jié)約的成本價(jià)值超過(guò)每年280億美元。
對(duì)于人工智能在藥物研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用，醫(yī)藥企業(yè)開(kāi)始逐漸探討。如位于英國(guó)倫敦的BenevolentAI是一家致力于人工智能技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的公司，他們建立了一種有望更快更好開(kāi)發(fā)新藥的人工智能技術(shù)，而強(qiáng)生公司成為了個(gè)嘗鮮者。近，強(qiáng)生公司把一些尚處于試驗(yàn)中的小分子化合物轉(zhuǎn)交給了BenevolentAI，進(jìn)行開(kāi)發(fā)。而B(niǎo)enevolentAI將利用人工智能系統(tǒng)來(lái)指導(dǎo)臨床試驗(yàn)的進(jìn)行和數(shù)據(jù)的收集，他們計(jì)劃早在2017年中展開(kāi)2b期臨床試驗(yàn)。公司的執(zhí)行官Hunter博士說(shuō)表示，人工智能也許很快就能給制藥業(yè)甚至整個(gè)社會(huì)帶來(lái)革命性的變化，我們衷心希望作為BenevolentAI和強(qiáng)生能夠早日通過(guò)人工智能帶來(lái)新藥，造?；颊?。
評(píng)論