在許多情況下，藥物的最終治療效果和設計目的會(huì )有所出入。例如，輝瑞制藥開(kāi)發(fā)的萬(wàn)艾可，最初以治療心血管疾病為目的，但卻因其完全不同的療效在市面上廣受歡迎。

       如果制藥公司能先行一步升級機器人顯微鏡技術(shù)和圖像處理軟件，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗發(fā)現潛在新藥靶標，這對他們在精確制藥上的幫助是毋庸置疑的。

       Recursion Pharmaceuticals就是一家運用計算機視覺(jué)技術(shù)來(lái)處理細胞圖像，通過(guò)分析細胞特征來(lái)評估疾病細胞藥后反應結果的公司。

       他們使用先進(jìn)的成像技術(shù)和人工智能技術(shù)進(jìn)行高通量的細胞模型實(shí)驗，致力于在上百種疾病的細胞模型中進(jìn)行上千種候選藥物的檢測，最終找出對應不同疾病的新藥。

       據動(dòng)脈網(wǎng)了解，該公司可對細胞進(jìn)行超乎尋常的細致檢查。他們利用軟件對一個(gè)細胞的上千種特征進(jìn)行測定，比如細胞核的尺寸、形狀或者不同細胞內區域間的距離等。這種精密的細胞研究不僅推動(dòng)了醫療行業(yè)對疾病的認知，探索和診斷，并且加速了制藥模式的轉變，使患者大為受益。

       運用細胞的顯微圖像特征來(lái)進(jìn)行藥物篩選的企業(yè)并不少見(jiàn)，而Recursion Pharmaceuticals的獨特之處是結合機器自動(dòng)化和人工智能技術(shù)，大規模地并行多個(gè)實(shí)驗。

       現在，Recursion的實(shí)驗室每周可以進(jìn)行3萬(wàn)個(gè)實(shí)驗。Recursion的首席執行官Chris Gibson博士認為在不久的將來(lái)他們可以每周進(jìn)行幾十萬(wàn)個(gè)實(shí)驗。

       研究表明，約10%的美國人受到罕見(jiàn)疾病的困擾，其中大部分病癥源于缺少相應的治療方法。

       Recursion Pharmaceuticals表示，他們已經(jīng)找出15種治療罕見(jiàn)疾病（指在美國患者數少于20萬(wàn)的疾病）的候選藥物。這些疾病大多為遺傳病，目前將近有七千種罕見(jiàn)病登記在案。

       Recursion Pharmaceuticals于2013年在美國猶他州鹽湖城成立。2018年6月，該公司已從Square 1銀行獲得2000萬(wàn)美元的信用貸款。

       團隊力量實(shí)現精準治療

       Recursion Pharmaceuticals聯(lián)合創(chuàng )始人兼CEO Gibson博士表示，公司正在努力通過(guò)合作實(shí)現精準治療。他堅信，開(kāi)展高控制、高組織生物數據的收集和應用是實(shí)現這一目標的核心。

       2005年，Chris Gibson在美國萊斯大學(xué)獲得管理研究學(xué)的文學(xué)學(xué)士以及生物工程和生物醫學(xué)技術(shù)的科學(xué)學(xué)士。2009年，Chris Gibson在美國猶他大學(xué)開(kāi)始了生物工程和醫學(xué)的博士學(xué)習，并在2013年獲得學(xué)位證書(shū)。

       研究期間，Gibson博士主要開(kāi)展了有關(guān)工程和生物學(xué)方面的心血管學(xué)習。在導師Dean Li博士的協(xié)助下，他建立了以提高新生物識別效率的分析系統，為后來(lái)Recursion Pharmaceuticals的創(chuàng )業(yè)基礎打下伏筆。

       2013年，Gibson博士在斯坦福研究生商學(xué)院獲得了Ignite證書(shū)。斯坦福大學(xué)Ignite證書(shū)是一個(gè)為企業(yè)家，商業(yè)家及創(chuàng )業(yè)領(lǐng)導者提供的學(xué)術(shù)項目，參與者們可以學(xué)習到商業(yè)相關(guān)的技能，從中獲取商業(yè)化新企業(yè)的經(jīng)驗。

       此外，Gibson博士也是CureHHT的董事會(huì )成員之一。HHT全稱(chēng)為遺傳性出血性毛細血管擴張癥，是一種導致多個(gè)器官血管畸形的遺傳性疾病。CureHHT基金會(huì )也是世界上唯一一個(gè)關(guān)注患有該疾病患者的倡導性組織。

       作為Recursion Pharmaceuticals的科學(xué)指導之一，Yoshua Bengio博士曾說(shuō)過(guò)：“Recursion利用深度學(xué)習探究了數百萬(wàn)個(gè)高分辨率細胞圖像，它們所具備的潛力和影響足以促進(jìn)醫學(xué)廣度下從未見(jiàn)過(guò)的生物發(fā)掘。”

       Yoshua Bengio博士是一名來(lái)自加拿大魁北克的計算機科學(xué)家，他致力于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和深度學(xué)習方面的研究，試圖理解人工智能產(chǎn)生的原理。截止于2017年9月，他的研究成果在Google Scholar上已有超過(guò)80000次引用。

       Bengio博士于1991年獲加拿大麥吉爾大學(xué)計算機科學(xué)博士學(xué)位，曾是麻省理工學(xué)院和AT＆T貝爾實(shí)驗室的博士后研究員。他與英國計算機心理學(xué)家Geoffrey Hinton，Facebook人工智能實(shí)驗室負責人Yann LeCun合稱(chēng)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域的三巨頭。

       自1993年以來(lái)，他作為教職員工在蒙特利爾大學(xué)教學(xué)，一心投入學(xué)術(shù)，企圖培養成千上萬(wàn)個(gè)科學(xué)家和工程師。同時(shí)，他也是蒙特利爾學(xué)習算法研究院（MILA）的主要負責人、加拿大高級研究學(xué)院機器與大腦學(xué)習項目的聯(lián)合主任。

       2017年，Bengio博士被授予加拿大官員榮譽(yù)勛章，并被任命為加拿大皇家學(xué)會(huì )院士。加拿大官員榮譽(yù)勛章是加拿大勛章的分支之一,主要頒發(fā)給為加拿大人民做出杰出貢獻、服務(wù)的社會(huì )成員。同年，他也榮獲Marie-Victorin魁北克獎。

       Bengio博士目前是“機器學(xué)習研究期刊”的編輯，“神經(jīng)計算期刊”的副主編，“機器學(xué)習基礎和趨勢”的編輯以及“機器學(xué)習期刊”和“IEEE神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )學(xué)報”的副編輯。

       Recursion公司的戰略與合作

       作為Recursion Pharmaceuticals的聯(lián)合創(chuàng )始人兼CEO，Chris Gibson博士制定了公司的業(yè)務(wù)戰略——通過(guò)不斷定位和探究罕見(jiàn)病癥患者所服用的藥物，積極推進(jìn)創(chuàng )新制藥，以獲得相應的商業(yè)價(jià)值。

       Gibson博士表示：“實(shí)驗生物學(xué)與生物信息學(xué)的結合能夠使我們更高效地工作。同時(shí)，我們正努力在制藥領(lǐng)域中建立更多的合作關(guān)系，以迅速實(shí)現Recursion Pharmaceuticals的業(yè)務(wù)戰略為目的。”

       2016年11月，Recursion Pharmaceuticals獲1500萬(wàn)美元A輪投資，投資方為分別是Felicis Venturs, Data Collective, AME Cloud Ventures, Lux Capital, EPIC Ventures和Obvious Ventures。

       根據Recursion公司的報道，這筆融資將協(xié)助公司開(kāi)發(fā)“平臺2.0”。一方面，研究人員每年研究的罕見(jiàn)病病種可從過(guò)去的數十個(gè)升至數千個(gè)。另一方面，新的平臺可以幫助他們了解罕見(jiàn)病領(lǐng)域中的已知藥物、生物活性化合物和那些被擱置的制藥資產(chǎn)。

       2017年10月，Recursion Pharmaceuticals獲6000萬(wàn)美元B輪投資，投資方分包括以Data Collective帶頭的10家風(fēng)投企業(yè)。

       Gibson博士表示，B輪的融資大力支持了公司在藥物定位道路上的不斷前進(jìn)。他們將運用這筆資金與大型制藥公司建立合作，構建公司內部的治療渠道，拓展新興的治療領(lǐng)域。

       Gibson博士堅信：“Recursion在數億個(gè)生物干擾問(wèn)題上將持續增加大量、高維的數據集。同時(shí)，我們也會(huì )做好準備對基因、蛋白質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)之間的萬(wàn)億種關(guān)系進(jìn)行可靠的生物分析。”

       2017年11月，Recursion Pharmaceuticals宣布與Splunk公司正式合作。Recursion運用Splunk的技術(shù)將生物科學(xué)和機器學(xué)習相結合，從成千上萬(wàn)的細胞培養物圖片以及數萬(wàn)億DNA鏈中的生成數據進(jìn)行分析和比對。

       Recursion Pharmaceuticals目標在2025年實(shí)現100種分子遺傳疾病的治療。

       Splunk IT市場(chǎng)高級副總裁Rick Fitz表示，Splunk非常榮幸能夠幫助Recursion把機器數據轉換成治療遺傳疾病的方法。Splunk在其解決方案中提供機器學(xué)習功能，充分挖掘數據的價(jià)值，幫助企業(yè)解決問(wèn)題，在某些情況下甚至能挽救生命。

       如何應用AI圖像技術(shù)發(fā)現新藥、開(kāi)拓療法？

       雖然目前Recursion Pharmaceuticals還沒(méi)有任何產(chǎn)品上市，但它在藥物研發(fā)中有已有15種對應罕見(jiàn)病癥的療法。聯(lián)合創(chuàng )始人兼CEO Gibson博士表示，他們發(fā)現，一些潛在的療法已經(jīng)被其它醫藥公司應用于臨床試驗。

       “從盈利角度上來(lái)說(shuō)這是件令人沮喪的事，但是從科學(xué)角度上來(lái)說(shuō)，這證實(shí)了Recursion公司技術(shù)的有效性，”Gibson博士表示。“我們能夠運用獨特的圖像分析在醫療領(lǐng)域中有效地開(kāi)發(fā)新療法。”

       Recursion公司的技術(shù)平臺利用最新的生物技術(shù)構建了上百種模擬罕見(jiàn)病的細胞模型，通過(guò)先進(jìn)的成像技術(shù)對這些模擬罕見(jiàn)病的細胞模型拍照。如同罕見(jiàn)病患者會(huì )表現出患病癥狀一樣，罕見(jiàn)病的細胞模型也會(huì )在細胞結構上表現出特定的特征，而這些特征可以從顯微照片中發(fā)掘出來(lái)。

       研究期間，Recursion的圖像分析軟件會(huì )對顯微照片上將近1000種細胞結構特征進(jìn)行分析，從中找出與疾病相關(guān)的細胞特征。然后，該軟件能根據這些細胞的特征，幫助研究人員在包含有2000種已知化合物的數據庫中找出可以糾正這些細胞特征的療法。

       1. 化學(xué)藥物引領(lǐng)制藥行業(yè)

       Recursion Pharmaceuticals表示，他們的藥物發(fā)現包括定位可逆轉復雜表型化合物和能夠在正交疾病特異性化驗中保持活性的化合物。

       他們利用公司的特色技術(shù)開(kāi)發(fā)了“智能藥庫”，以實(shí)現功能多樣性化以及開(kāi)展高效平行篩選為主要目的。其篩選過(guò)程如下：

       Recursion從公司的父庫中掃描出多種可生成高緯度表型信號的細胞種類(lèi)，同時(shí)通過(guò)研究判斷細胞的運動(dòng)機制和**變化。

       根據表型/功能多樣性的化特征建立一個(gè)“智能藥庫”，其中包括一小部分母庫，以提高藥物篩選效率為主要目的。

       在數百種疾病模型中篩選出“智能藥庫”的細胞，并對其進(jìn)行研究和深度試驗。

       與合作伙伴一起制定方案，共同優(yōu)化具備高維度和**信號的細胞系列。

       2. 以藥物發(fā)現為最終目標

       Recursion Pharmaceuticals在全基因組范圍內進(jìn)行客觀(guān)的抑制基因篩選，為其合作伙伴在數百種疾病模型中提供專(zhuān)業(yè)的生物見(jiàn)解。

       Recursion公司的分子生物學(xué)家和計算機團隊將功能基因組學(xué)和復雜的AI技術(shù)結合在研究項目中，以滿(mǎn)足合作伙伴的需求為目的，開(kāi)展相關(guān)的目標識別和驗證。

       “目前的AI領(lǐng)域有不少炒作，許多人承諾的東西并不會(huì )成真，” 聯(lián)合創(chuàng )始人兼CEO Gibson博士強調。“但行業(yè)里有一些真正的機遇，能對行業(yè)進(jìn)行增強，協(xié)助它演化。利用計算機引擎，這個(gè)行業(yè)將會(huì )得到迅速發(fā)展和提升。”

       眼下的這一系列進(jìn)步激動(dòng)人心，Gibson博士期待在他60歲時(shí)臨床新藥的成功率能增加4倍。這樣的成功將進(jìn)一步推進(jìn)新的商業(yè)模式，在醫藥產(chǎn)業(yè)中形成正向循環(huán)。