AI新药去哪儿了?
传统药物研发的成功率极低,超过90%的候选药物在上市前会失败。在这一背景下,一些初创公司正将全部希望寄托于人工智能(AI),旨在彻底改变药物发现的效率和速度。它们的核心目标是利用AI技术,以更低的成本、更快地将有效的新药推向市场。尽管目前还没有完全由AI设计的药物上市,但已有多个候选药物进入了关键的临床试验阶段,这预示着一个潜在的行业变革。最终,这些公司的成败将取决于AI能否真正提高药物研发的成功率。
一个艰难的起点
药物研发通常始于一场悲剧。对于Recursion公司的药物设计师彼得·雷(Peter Ray)来说,动力源于他母亲因癌症去世的经历。他承诺要为此做出改变,但传统药物研发过程却异常缓慢且充满挫折。
- 极高的失败率: 超过 90% 的候选药物在进入市场前会失败。
- 漫长的周期: 一个项目可能耗时五年,制造数千种分子,却毫无进展。
- 不可预测的障碍: 一个看似有前景的分子,可能会因意想不到的副作用而被放弃。
“我们是独角兽。”——Insilico Medicine公司的生物学家基思·米库莱(Keith Mikule)如此形容成功研发出新药的科学家,他本人名下只有一种治疗卵巢癌的药物。
AI如何改变游戏规则
AI的介入旨在打破这种僵局。它并非简单地辅助人类,而是从根本上改变了药物发现的逻辑。
- 创造性的分子设计: AI能够设计出人类设计师可能永远不会想到的分子结构。彼得·雷团队研发的MALT1抑制剂(REC-3565)就是一个例子,AI发现了一种方法,移除了一个可能导致毒性的分子部分,这是人类团队未曾想到的。
- “更快地失败”: AI的核心优势之一是在早期阶段就排除掉大量无效的候选分子。传统方法可能需要制造和测试数千个分子,而借助AI,Exscientia公司的一个项目仅制造了 136个 分子就找到了候选药物。
- 节约成本与时间: 通过大幅减少需要物理测试的分子数量,AI显著降低了药物发现早期阶段的成本和时间。
Recursion公司的首席执行官克里斯·吉布森(Chris Gibson)强调,通过更快地失败,可以降低这个极其昂贵过程的初始成本。
现状与挑战
尽管前景广阔,但AI制药仍处于证明自己的阶段。目前,还没有一款完全由AI设计的药物正式上市。
- 关键的临床试验: Recursion和Insilico等公司已有多款候选药物进入 I期和II期临床试验,这证明了药物对患者是安全的,是重要的里程碑。例如,用于治疗脑部病变的REC-994和用于治疗肺纤维化的ISM001-055。
- 历史的审视: 对计算机辅助药物研发的期望并非首次出现。早在几十年前,“计算机辅助药物发现”(CADD)就曾引发过讨论,但并未彻底解决核心难题。
- 真正的考验: 最终的问题是,AI设计的药物是否真的比传统药物有更高的上市成功率。最后的临床试验阶段是 最昂贵、最不可预测 的。
“最终,用我们的前10个项目来评判我们将是公平的。这个样本量足以看出这种方法能做什么。” —— 克里斯·吉布森
未来的图景
AI与自动化正在重塑药物研发的未来,这不仅关乎技术,也关乎人的角色。
- 工作性质的转变: 传统化学家的“体力活”将被自动化和软件取代。未来的关键在于那些 懂得如何使用机器 的人。彼得·雷坦言,他已不再认为自己是传统的药物化学家,“我变成了别的东西。”
- 解放人类创新: 自动化系统接管了重复性测试工作,让科学家有时间去探索未知的化学领域和全新的可能性。
- 紧迫的使命感: 许多投身于此的科学家都曾因疾病失去亲人。他们有一种强烈的紧迫感,希望为那些没有机会的患者复仇。
“我们都在为患者着想。”——Recursion自动化总监帕特里克·柯林斯(Patrick Collins)说。
最终,时间是我们所有人都在耗尽的资源。随着一个个候选药物进入临床试验,整个行业都在屏息以待,看AI究竟能否在这场与疾病和时间的赛跑中,交出一份令人满意的答卷。