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Friday, June 21, 2024
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人工智能加速藥物研發 發掘醫療新可能

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人工智能(AI)技術日漸成熟,能夠做到的事情越來越多,在大眾的認知中AI或許大多觸及金融或財金領域,但以香港為基地的科研企業InSilico Medicine(下稱InSilico),以創新的方法,把AI技術中機械學習和深度學習的特性,應用於端到端式(end-to-end)新藥物研發上。

InSilico創辦人兼行政總裁Alex Zhavoronkov博士表示,研發新藥物需花費極長時間,縱然是資源豐富的大藥廠,由發現目標到成功研製新藥物,往往需要以10年計的時間;但運用AI的深度學習功能,能夠大大減低研發時間及經費,而InSilico則成功在18個月內發現一個全新可用於治療特發性肺纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)的標靶,成效顯著。

強大人工智能 大幅減省藥物臨床前研發時間及經費

在生物學領域中,in vivo及in vitro兩個拉丁文片語分別指「活體內環境」及「活體外環境」,由此衍生的in silico可直譯作「在矽之中」,意指電腦模擬環境之中;而InSilico就正正在電腦的世界,進行一場重要的革命。

Alex指,傳統研發新藥的過程,首先要逐個核對標靶及藥物是否相應,此過程失敗率高達99%,因此臨床前階段已花費大量時間和人手。反觀,InSilico的人工智能平台Pharma.AI,透過研究已發表的數據及強大的神經引擎,可更快的發現應對疾病的全新靶點,以及發展新化學機制製作相應候選藥物以抑制或激活相關靶點,AI程式亦具備驗證標靶和藥物的能力,把傳統需要至少5年的發現程序大大縮短。以IPF為例,InSilico團隊以短短18個月就完成以上步驟,節省巨量成本。

自家研發的人工智能程式能快速鎖定及比對新靶點

尖端程式深度學習 為醫學界提供新模式

作為成立約6年的初創企業,InSilico不像傳統製藥廠般資源充沛,Alex因而以獨一無二的營商模型,在製藥業立足。InSilico的業務可大致分為三個範疇,分別是以AI程式自主研發藥物、與世界首屈一指的藥廠合作發現新靶點及研發新藥,以及出售應用程式服務。

Alex特別提到:「與知名藥廠合作的機會相當難得,因對方往往歷時悠久,工作流程已然發展出一套定式,對第三方夥伴的要求亦非常嚴格,故此與大躍進合作,亦證明InSilico以AI探索新藥理的方法和效能得到認證和肯定。」

未來計劃:延緩老化

以人工智能研發新藥物的潛能無限,InSilico亦正研究治理和延緩與老化相關的症狀。隨著年紀漸長,體內細胞會發生衰老作用(senescence),減弱細胞活躍度,繼而出現年老虛弱、肌肉力量減少、行動力下降等老人病。Alex解釋,團隊正以產生衰老相關分泌表型(senescence-associated secretory phenotype,SASP)的細胞作目標靶點;某些細胞在老化時,會發展成SASP的形態,過程中會分泌不同的蛋白和其他物質,而InSilico團隊則透過其強大的AI程式,以這些分泌為目標,調研合適藥物抑制這些分泌物,延緩衰老。「衰老涉及非常複雜的機制,而且人體內細胞種類繁多,老化的過程可以產生不同的靶點物質,此時我們的AI就可以大派用場,均可以大幅減少不論是發現靶點、研製合適藥物以至兩者的配對的時間成本。」團隊期望,在可見的將來發展藥物減慢衰老,甚至研發出可以治療阿茲海默症的良方。

人工智能的最大特點,是程式可以學習想像新事物,其不僅是一種預測性的模型,更具備發明的能力。Alex認為,發明、發掘新事物,在零散的醫學和基因資訊中發現新標靶和設計嶄新的藥理,正是InSilico的價值所在。他亦指出,團隊在未來將以香港為基地,並憑藉內地豐富的資源及日益成熟的技術,繼續為醫藥界帶來創新。

Alex及團隊

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