藥物發(fā)現(xiàn)一直都是一個高投入、高風險、長周期的過程。而近些年，醫(yī)藥研發(fā)的投資回報率不斷下降，研發(fā)一款新藥所耗費的時間和成本相比之下逐漸升高。
藥物從“意外發(fā)現(xiàn)”發(fā)展到到人們可通過藥物分子設計來創(chuàng)造新藥，科技在這一過程中發(fā)揮了濃重重彩的作用。伴隨著千禧年的到來，計算機輔助藥物設計大大提升了研發(fā)的效率。
借助計算進行研發(fā)的技術模型有兩種——一種為以算力、算法、數(shù)據(jù)為基礎的人工智能方法，另外一種是以物理模型為基礎的高精度計算化學方法。前者本質(zhì)上是通過機器學習等模型，讓AI算法在持續(xù)的優(yōu)化迭代中尋找解決問題的路徑，進而優(yōu)化藥物研發(fā)全流程；后者是從分子、原子等微觀粒子層面去計算藥物分子與靶點分子之間的相互作用力，借助AI來提高運算速度和精度。
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AI制藥上市和融資勢頭正猛
AI制藥公司如雨后春筍般冒出，僅2020年，這個領域的新創(chuàng)公司就吸引了19億美元的投資，整體AI藥物開發(fā)市場增長了61.1%，并且AI藥物設計師的增長達到了驚人的130.1%。
表1. AI制藥領域融資總額曲線圖，來源：Signify Research
表2. 2020年上市的AI/計算制藥公司匯總，來源：億歐智庫
表3. 2021年上市的AI/計算制藥公司匯總，來源：億歐智庫
以上圖表可看出，AI制藥領域融資金額整體呈現(xiàn)逐年增長態(tài)勢，該領域上市和融資勢頭正猛。
根據(jù)相關預測，到2025年，全球藥物開發(fā)中的人工智能應用市場預計將達到51億美元，復合年增長率為 29.6%，比2020年的市場規(guī)模增加36億美元以上。
表4. 人工智能藥物開發(fā)市場，來源：Emersion Insights
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入局者甚多
近期就有一些重磅交易，筆者在下面簡單列舉一下，一探AI在藥物開發(fā)領域內(nèi)的近況。
2022年1月10日，賽諾菲和Exscientia建立了研究合作和許可協(xié)議，以開發(fā)多達15個跨腫瘤學和免疫學的新型小分子候選藥物。Exscientia提供使用實際患者樣本的端到端人工智能驅(qū)動平臺。除了靶點發(fā)現(xiàn)，Exscientia還將主導小分子藥物設計和優(yōu)化，賽諾菲主要負責臨床前和臨床開發(fā)、生產(chǎn)以及商業(yè)化。此次交易中，Exscientia獲得了1億美元的預付款，如果里程碑都實現(xiàn)，可獲得總計約為52億美元的付款。
同日，默克公司也與一家名為Absci的藥物發(fā)現(xiàn)公司建立了合作關系。Absci利用AI驅(qū)動的集成藥物創(chuàng)建平臺，使用仿生蛋白非標準氨基酸技術，制造相應的酶。默克至多可提名三個靶點，簽訂一個藥物發(fā)現(xiàn)合作協(xié)議。Absci可獲得6.1億美元的預付款、里程碑付款以及研究資金和分層銷售特許使用費等。
2022年1月3日，Adagene 與Exelixis 的合作實現(xiàn)了一個重要的里程碑，早在2021年建立起的合作是基于Adagene專有的Safebody精確掩蓋技術，來發(fā)現(xiàn)新型掩蔽ADC候選藥物。Safebody可以克服許多與抗體療法相關的安全性和耐受性問題，有效提升抗體的特異性同時最 大限度減少健康組織中的靶向非腫瘤**。Adagene獲得了1100萬美元的預付款和300萬美元的里程碑付款。
2021年12月16日，Valence Discovery完成了700萬美元的種子輪融資。此次融資相較之前增加了150萬美元，使得Valence的總資金達到850萬美元。這些資金將支持擴展Valence基于AI的生成化學引擎，幫助擴展合作伙伴，并推進內(nèi)部藥物發(fā)現(xiàn)工作。
2021年12月14日，Akoya Biosciences 和PathAI 合作，共同推進免疫療法的新型預測性生物標志物的發(fā)現(xiàn)和驗證。此次合作將使用Akoya的高通量空間表型分析平臺Phenoptic 和PathAI的AI工具和算法探索空間生物學和深度數(shù)據(jù)挖掘，以確定在臨床試驗中最有可能對藥物治療產(chǎn)生反應的患者。
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國內(nèi)投資熱度持續(xù)高漲
晶泰科技在2021年8月完成了D輪融資，融資近4億美元。晶泰科技是一家以數(shù)字化和智能化驅(qū)動創(chuàng)新的藥物研發(fā)科技公司，利用其一體化人工智能藥物研發(fā)平臺，助力創(chuàng)新藥的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)工作，縮短研發(fā)時間，提高研發(fā)效率和質(zhì)量。21年相繼與正大天晴、華潤醫(yī)藥研究院等達成合作。
英矽智能在2021年6月完成了C輪融資，融資近2.55億美元。英矽智能是一家AI新藥研發(fā)商，主要運用端到端人工智能，進行靶標識別、生成新分子（生成化學）和合成生物學數(shù)據(jù)（生成生物學）以及預測臨床實驗結果。2019年，英矽智能發(fā)現(xiàn)了靶向一種激酶靶點DDR1的有效抑制劑，從選擇一個靶點到形成潛在的新藥分子，僅僅用了21天。該成果發(fā)表在《自然》Nature Biotechnology上，被列為AI制藥興起的標志性事件之一。
望石智慧在2021年4月完成了B+輪融資，融資數(shù)千萬美元。望石智慧（StoneWise），成立于2018年，是一家使用人工智能技術驅(qū)動新藥研發(fā)的科技公司。2021年相繼與泰得制藥、瀚森制藥、海正藥業(yè)建立了合作關系。在剛結束的JPM大會上，望石智慧CEO周杰龍表示：大平臺大系統(tǒng)是望石智慧系統(tǒng)研發(fā)的一貫理念，通過軟件、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的結合，充分發(fā)揮AI在相關應用場景的優(yōu)勢。
此外，星藥科技在2021年8月份完成了戰(zhàn)略融資，但是未披露具體數(shù)額。星亢原生物在2021年7月完成了A+輪融資，融資數(shù)千萬美元。作為近兩年才成立的新公司，如新星般冉冉升起。
圖5. AI/計算制藥公司與藥企合作披露數(shù)量，來源：億歐智庫
除了傳統(tǒng)的定位醫(yī)藥的企業(yè)以外，阿里、騰訊、字節(jié)跳動、百度、華為等公司也加入進來。阿里有醫(yī)療云AI，用于基因測序，甲狀腺結節(jié)識別、肺結節(jié)識別、數(shù)字化模擬臨床實驗等領域。騰訊主打云深智藥，用于蛋白質(zhì)結構篩選等藥物研發(fā)過程。字節(jié)有AILab，基于AI算法，來支持下研究藥物的發(fā)現(xiàn)和制造。百度的平臺是百圖生科，華為是EIHealth，用于藥物研發(fā)、臨床研究等方面。
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未來與展望
按照當前的勢頭來看，未來會誕生更多的以AI和計算為主要驅(qū)動力的藥物研發(fā)新公司，而除了為藥企提供外包服務以外，有更多的AI/計算制藥公司會從服務走向自主研發(fā)管線為主的biotech之路，可以自主研發(fā)新藥，后期與big Pharma合作商業(yè)化，也可一開始就建立合作，共同研發(fā)新藥。
同時互聯(lián)網(wǎng)巨頭的下場也讓人矚目，騰訊、阿里、華為紛紛也加入進來……
大家正站在新的風口上，見證下一個偉大時代的到來。
參考資料：
1.AI Drug Development Market Projected to Reach $5.1 Billion by 2025
2.Exscientia, Sanofi collaborate to develop precision-engineered medicines
3.Absci collaborates with Merck for AI drug creation
4.Valence Discovery acquires $8.5M in seed funding for chemistry engine
5.Adagene reaches key milestone in ADC collaboration with Exelixis
6.Akoya Biosciences 與 PathAI 合作開發(fā)新型預測性生物標志物
7.億歐智庫
8.各公司官網(wǎng)
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