5月31日,礼来以2.5亿美元与晶泰科技达成一项AI小分子新药发现合作,利用晶泰科技的药物发现平台开发首创新药,借此机会聊聊AI制药。
今年,ChatGPT的横空出世带火了整个AI圈,ChatGPT带给人的关键词是高效、精准、快速……随着时间的流逝,人们逐渐发现ChatGPT能够和许多行业结合,提升从业人员的工作效率——AI+新媒体、AI+美工、AI+剪辑……以ChatGPT为代表的AI软件已经迎来了爆发,或许在未来多年后回看今天,2023年便是整个AI行业爆发的奇点之年。但在作为严肃科学的制药行业,AI制药的发展却并没有外界想象的这么美好。
盈利模式不清晰、产品缺乏竞争力、技术突破未及预期、核心数据获取难……围绕在AI制药企业的头上,是现阶段无法突破的几座大山。相较于传统制药企业对于药物研发数据可以依靠自身强大的“朋友圈”和资源(自我造血),AI制药企业的数据获取要更为不易,需要高度依赖外部的合作伙伴(外部输血),“AI制药企业的数据到底是不是自己的?”,这个问题争辩至今。
相较于消费品、化工品等产品,药品的研发对于安全性的要求非常严苛,从临床前试验到I期、II期、III期,上市后的真实世界数据,每一步的推进背后都蕴藏着无数人的努力和心血。相较于写作、插画、剪辑等“文案类工作”,AI暂时无法革制药行业的命。目前大部分AI制药企业的作用发挥在“分子筛选”阶段,处于整个药物研发流程的最前端,对于中后端的动物试验和人体试验,AI是无法介入的,毕竟谁都不敢用AI模拟的临床数据去代替真正的临床试验数据。随着FDA对动物试验的新法案落地、类器官和器官芯片行业的发展,也许AI制药结合类器官、器官芯片等交叉行业的发展,或许能助推整个创新药的研发。
AI制药的发展在未来分为三个阶段:
(1)加速或者改进药物分子设计进程;
(2)产生新靶点和药物;
(3)正确定位患者群体,以及承担更多工作,如临床研究等。
走过10年产业化之路,AI制药行业已经完成从0到1的搭建,走到了第二阶段,人工智能可以自主发现靶点以及合成药物分子,在临床和真实世界的研究上也有较好的应用。创新药的研发历史已经有上百年,从青霉素、阿司匹林、地西泮到氯吡格雷、氨氯地平,再到利妥昔单抗、贝伐珠单抗直至今日的帕博丽珠单抗、德曲妥珠单抗……百年历史中蕴藏了科学家智慧的结晶,同时也积累了大量数据和论文。如果让人类从浩如烟海的资料中总结前人的规律,寻找成功的共性,实非易事。在看似巧合中挖掘背后的真相,或许是AI制药未来多年的努力方向。
资料来源:浙商证券
盈利模式,是AI制药企业一直被诟病的地方。相较于“烧钱大户”Biotech ,AI制药企业的亏损能力也是不遑多让。
AI 制药领域的商业模式可分为三种:
①AI+SaaS服务:
主要为客户提供AI辅助药物开发平台(一套标准化的产品/软件),通过平台为客户赋能,帮助客户加速研发流程,节省成本与时间;
②AI+CRO服务:
通过人工智能的辅助,为客户更好地交付先导化合物或者 PCC,再由药企进行后续的开发,或者合作推进药物管线;
③AI+Biotech:
则是以推进自研管线为主,较少进行外部合作的公司。
国内多数AI药物研发企业都会在SaaS服务商、AI CRO和AI Biotech的商业模式中兼容两种或者三种。“自研+外部合作”已经成为主流,这也是很多传统药企倾向的合作模式,降低liscence in的风险。
理想很丰满,现实很骨感。做AI+CRO,昂贵的人力成本让它们难以拿到订单,相较于药明康德、康龙化成、泰格医药等一众传统CRO公司吃尽了工程师红利,AI+CRO公司面临着要的人不来,来的人不要尴尬局面;做AI+Biotech,曾经的估值又炒得很高,医药投资看的都是药物数据,AI的加分很有限,目前连me-too类药物都尚未面试,更别提BIC和FIC了;而做AI+SaaS,很多公司并不买账,BD是个大难题,还要面临着互联网大厂下场内卷带来的同质化竞争。
尽管ChatGPT的大火给人无尽的想象空间,但是在未来,AI制药依然有很长的路要走。AI现在只能实现“快”,而制药行业容错率很低,在快的基础上更追求“准”。目前AI制药主要集中在临床I期,Exscientia首个进入临床的AI设计的分子也由于临床一期的研究并未达到预期标准而停止。
高质量数据是制约AI发展的关键瓶颈,目前AI+医药面临最大的问题来自于有限的数据、不规范的数据及数据分散在各药企中成为数据孤岛。而CRO最大的优势来自于丰富的实验数据。AI辅助药物研发对数据有着极大依赖性,面临着不同领域实验数据的采集差别大、质量参差不齐,甚至是一些失败结果的数据难获得等问题,限制了行业发展。
具体到药物结构设计上,小分子化学药明显走在大分子生物药前面。化药因为高质量数据多,用算法做分子生成、药效评估、成药性预测和毒性分析都有应用。AI在化药领域的应用已经很成熟,比较容易实现,但是可以做的创新东西不多。
大分子的AI计算还处在非常早期的阶段,多肽发展稍微快一些,从单体计算到复合物再到多肽/核酸、多肽/蛋白开始做结构设计。但是现在的生物药都是通过序列和物理结构做设计,大分子都有柔性片段和三维空间结构,结构这块的预测和算法发展很慢。多肽现在已经可以做到三四十个氨基酸的大环肽,可以做PDC和多肽偶联核素药物。
蛋白抗体的空间结构更加复杂,抗体的数据都是高度保密的,数据的真实性问题比较大,很多体内筛出来的抗体流式分析假阳性,实际没有办法和抗原结合,非特异性结合体导致体内脱靶效应很严重。现在大部分公开数据都是没有经过抗原抗体结合验证的,整体数据质量都比较差。
当然,对于AI制药的未来,我们依然可以保持一定的乐观情绪。AI制药可以提高药物设计的命中率及成功概率:将新药研发的成功率从 12%提高到 14%;降低研发成本:有望每年节约数十亿美元的研发费用;缩短研发周期:在研发主要环节节约 40-60%的时间成本。
也许,在3年后、5年后或者10年后,AI制药行业也能迎来自己的奇点之年,由AI自主设计的分子能够闪耀产业界。
参考:
[1]“快”AI与“慢”药筛——AI+药筛专题报告 浙商证券
[2] AI+创新药全梳理!求实药社
[3] AI药物发现:行业破局者?博荃资本
[4] 裁员50%!AI制药的日子真的不好过了.智药局
[5] 深度观点:如何用AI设计更好的抗体?药明康德
原文链接:https://www.cn-healthcare.com/articlewm/20230602/content-1559625.html