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    “AI制药”来了,药价降低有多远?

    福彩河南快3开奖结果 www.efdj.net 近年来,环节复杂的新药研发成功率持续走低,相应成本却与日俱增。近日在上海滴水湖举行的世界顶尖科学家论坛上,“AI制药”成为与会嘉宾热议的话题?!笆旯ス?十亿美元投入”的新药出炉“标配”如何打破?“AI制药”来了,能否带来药价降低的福音?

    美国通用电气医疗集团的AI制药技术亮相首届中国国际进口博览会。/新华社发

    大势

    人工智能驱动“制药2.0”时代

    药物靶标确定、先导化合物筛选、临床试验论证……近年来,环节复杂让新药研发成了一条“长征路”,在这条路上,大约只有百分之一的候选药物可以最终“存活”。

    德勤公司发布的研究报告显示,2017年全球前12位生物制药巨头在研发上的投资回报率仅有3.2%,处于8年来最低水平。情况更糟糕的是,成功上市一款新药的成本从2010年的11.88亿美元增加到20亿美元。

    如何破解药物研发时间长、高投入、高风险、回报慢的“天然瓶颈”?科研人员和产业界将目光转移至以机器学习、深度学习见长的人工智能?!癆I制药”成为大势所趋。

    2016年,美国强生公司把一些尚处于试验中的小分子化合物转交给一家人工智能企业,希望借助“机器智能”加速新药研发。

    2017年,英国葛兰素史克公司与人工智能创业公司合作,利用大数据和机器学习,加快开发创新小分子药物。

    2018年,丹麦诺和诺德公司宣布将重组研发中心,增强AI方面竞争力,加速其严重慢性病产品管线的扩展和多样化。

    “AI制药”来了,世界制药巨头纷纷进入“制药2.0”时代。拉斯克基础医学研究奖获得者、美国国家科学院院士罗纳德·韦尔表示,在目前阶段,AI已经参与到药物研发中,但只是起辅助作用,其“工作范围”主要是对药物结构、疾病病理生理机制、现有药物的功效、显微镜下的样本观察等结果进行快速分析,提升新药发现的效率,进而辅助靶点药物研发、候选药物挖掘、化合物筛选、药物晶型预测等。

    在北京同仁堂制药车间内,工业机器人分拣线上的药品。/新华社发

    触角

    “AI制药”由来已久 中药也会受益

    “其实早在2007年,科学家就采用了基于计算机的细胞识别,即从显微镜下获得细胞成像?!甭弈傻隆のざ?,在药物研发中AI是不可缺少的辅助工具,例如,有时候人类没办法通过眼睛去检查数目众多的微小细胞,而通过计算机,可以快速找到某种特定细胞,形成有价值的结论。

    在西医领域,AI的触角可以延伸至新药研发的多个关键环节,在中医领域,AI的触角同样可以发挥作用。上海交通大学副校长毛军发说:“诺贝尔奖获得者屠呦呦通过翻阅大量中医文献找到了青蒿素的药物提取来源。但中医典籍浩如烟海,让人类逐本翻阅、分析,耗时长、效率低,如果让机器‘读古籍’,再借助大数据的有效分析,将会发现不少取材于中草药的有效药物?!?/p>

    “AI制药已经起航,它肯定能帮助人们提升寻找药物小分子的效率、缩短合成路线,最终为新药研发提供崭新的途径?!鄙虾=煌ù笱Х肿右窖а芯吭涸撼ぬ肺点?。

    感知

    “AI制药”来了, 药价降低有多远

    今年6月,美国斯坦福大学的物理学家们开发出一种人工智能程序,只用几个小时就“重新发现”了元素周期表。项目负责人、美国国家科学院院士张首晟介绍,检验AI是否真正具有“智慧”,需要先试试人工智能是否可以进行科学发现、自己找到自然规律,而测试结果表明,人工智能具备这一潜力。

    如果“AI制药”是大势所趋,那药价会随之降低吗?多位受访专家表示,“AI制药”有望从两方面对降低药价产生影响:一是,药企不必将所有临床试验失败的成本转嫁给消费者;二是,通过加快新药上市速度,企业可拥有更多专利?;つ晗?,从而平衡研发成本。

    AI强势挺进传统制药行业,前路究竟如何?业内认为这还需时间检验,因为目前还没有一款AI研发的新药被批准上市。对于AI是否会最终取代药物研发人员,受访科学家的回答是:“AI不会取代药物研发人员,但是使用AI的药物研发人员将有可能取代那些不使用AI的人?!?/p>

    除了提高药物研发效率

    AI制药还能做些什么?

    近年来,在药物保健这个领域,AI来势汹汹,随着人工智能技术的成熟,AI去在医药领域扮演着越来越重要的角色。当人工智能大步迈进制药行业,两者之间会擦出什么样的火花呢?

    制药科研人员正在观察研制药品的相关实验成果。/新华社发

    在制药这件事上,AI正在全面提升人类的效率

    新药研发周期长、投入大、持续时间久、效率低,一直是医药领域的“心腹大患”。根据塔夫特药物发展研究中心的数据,一款新药的面市从药物发现到获得FDA批准平均大约需要96.8个月。而在成本上,德勤的数据显示,自2010年以来,12家主要制药公司的获批药物开发成本已经增加了33%,每年约16亿美元。

    AI的加入,让人看到了可喜的改变。有研究报告指出,AI可以将新药研发的成功率从12%提升至14%,这仅有的2%的增长不容小觑,可以为整个生物制药行业节省数十亿美元。

    谷歌和斯坦福的研究人员致力于利用深度学习开发虚拟筛选技术,以取代或增强传统的高通量筛选过程,并提高筛选的速度和成功率。

    另外,除了成功率,我们还可以用AI在风险率上面“做文章”。据高盛在2016年年底的一份人工智能报告显示,通过实施机器学习和AI,在获批药物的平均年度开发成本为16亿美元(包括与失败药物相关的成本),或者失败药物的年度成本为300亿美元(这笔资金完全可以平均分配给获批的药物群)的情况下,人们有望将药物开发与发现的相关风险减半。如此,到2025年,全球制药行业每年即可节省约260亿美元。

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    除了提高效率,AI制药的其他作用

    1、填上儿童用药的坑

    长期以来,由于儿童专用药不足,很多患儿都会服用成人药,而成人药里所谓的“儿童酌减”存在着巨大的用药安全风险。根据国家药物不良反应监测结果显示,中国儿童用药不良反应发生率为12.9%,其中新生儿高达24.4%,分别是成人的2倍和4倍。

    为什么会出现这样的局面呢?在药品生产企业看来,儿童药的各项指标比成人药更严谨,剂型比成人药要求更高,各方面的要求也更加严格。儿童药品临床试验风险大,而适用年龄层窄,口味还需特殊调整,这都增加了企业的生产和研发成本。

    从这个现状来看,AI助力儿童用药的研发十分必要。

    首先,AI 在数据上绝对是个中高手。AI药物研发的底层核心就是知识图谱,其实质就是将来自实验室的理化数据、各种期刊文献中的研究成果、以及临床数据等原本没有关联的数据连通,将离散的数据整合在一起,从而提供有价值的决策支持。通过AI掌握的数据,我们可以去实验不同的药量所产生的影响,最终找到最准确的用量,还可以进行药物口味的数据管理。而这一切,周期不会太长,消费者也不需要为此承担太多的成本。

    其次,儿童用药市场其实颇有潜力,有待企业挖掘。AI通过机器学习,不但可以加速时间,还可以提高到达后期试验阶段药物的成功概率。

    2、让中药变得可靠

    虽然市面上还是存在很多疗效上佳的中药,但事实上的安全并不是纯粹的安全,还是有很多潜在的未知的危险因素。许多人并不信任中药,因为大部分中药都标明不了具体的分子学药理机制及毒副作用。在中药药剂里,无法知道某味草药的有效成分到底是哪个分子,它又是如何发挥作用的。相比之下,西药更能得到人们的信任,它有着大量的临床数据和科学理论的支撑,西药的说明书上能清楚地标明该药的药理作用和不良反应发生的概率。

    所以,如果能把AI药物发现的技术用于中药研究,将是中药发展的一个里程碑。

    比如,AI通过深度学习,构建神经网络,吸收所有已知的单步有机化学反应,解构药物里的分子,尝试任何单一步骤中可以使用的化学反应,重复应用这些神经网络来规划多步骤有机化学反应的合成,直到得到中药的药理和毒理机制。简单来说,就是将药汤里的所有化学物质都分离出来,通过化学反应和临床数据,找到那个真正有效的化学物质,并将其它化学物质进行一一的分析。

    原标题:AI制药来了

    来源|新华社

    编辑|张琴

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