医疗科技案例|聚焦AI药物研发,英矽智能做对了什么?

阅读:18111 李紫钰,茅云影
所属专栏:医疗科技研究报告
“AI药神”炼成记。
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前言

2020年新冠疫情爆发,互联网医疗作为线下医疗的有力后援,优势凸显,迎来新的机遇;随着新兴数字技术的迅速发展和不断渗透,科技赋能整个医疗健康产业也方兴未艾。《医疗科技研究报告》专题关注医疗科技,聚焦医疗信息化、互联网医院、远程医疗、辅助诊断、医疗机器人等细分领域的典型案例和专题研究。每周更新,每年不少于50份报告。

摘要
 
√ 英矽智能是国内聚焦AI药物研发的头部医药科技企业,凭借着首次成功运用AI技术发现治疗纤维化疾病的新型临床化合物,获得了高达2.55亿美元的巨额融资。
 
√ 新药靶点发现平台PandaOmics、化合物设计与生成平台Chemistry42以及临床试验预测平台InClinico构成了英矽智能自主研发的Pharma.AI系统,贯穿新药研发全过程。
 
√ 2021年2月,英矽智能首次利用人工智能技术发现了一种全新机制的用于治疗特发性肺纤维化的临床候选新药,并于6个月后再次发现针对肾纤维化的化合物,向市场证明了AI制药的可行性。
 
√ 目前,英矽智能已与全球超过30家创新药物研发公司达成战略合作协议,并启动了30余条针对全新靶点、难成药靶点和不可成药靶点的内部研发管线,覆盖多种疾病。
 
出品 | 零壹智库
作者 | 李紫钰,茅云影 编审 | 赵金龙

 
周期长、成功率低、费用高是全球新药研发面临的三座大山。著名科学期刊《Nature》曾提供一组数据,一款新药的研发成本大约是26亿美元,耗时约10年,成功率不到10%。
 
而在科技创新浪潮汹涌的年代,以深度学习为代表的AI技术,凭借强大高速的发现关系能力和计算能力,在一定程度上可以改变新药研发所面临的困境。近来来,国内外诞生出了一批如英矽智能、晶泰科技、Relay等AI制药公司,其中英矽智能成立于2014年,也是从美国迁至中国的典型代表型企业。


一、聚焦AI制药,推进创新药研发
 
通过将生物学、药物化学、药物临床开发和现代计算科学与人工智能结合在一起,英矽智能成为一家全球领先的、利用端到端人工智能进行靶点发现、小分子化学和临床研发的公司。
 
英矽智能构建了高效的人工智能药物研发平台,利用深度生成模型(Deep Generative Models)、强化学习(Reinforcement Learning)、变换模型(Transformers)和其他现代机器学习技术,生成具有特定属性的新分子结构,聚焦癌症、纤维化、传染性疾病、神经退行性疾病等未被满足医疗需求的领域,推进并加速创新药物研发。
 
通过AI药物研发平台的高速运算,替代部分人工环节,英矽智能大大加速了药物研发的进度,降低药物研发的失败率,缩短高投入的药物研发过程。成立以来,英矽智能发表同行评议论文130余篇,申请专利30余项。
 
二、运用AI成功发现新型化合物,完成巨额融资
 
自成立以来,英矽智能便受到了资本的持续关注。2018年6月,英矽智能便获得了药明康德的战略投资;2019年9月,再次获得启明创投、斯道资本及百度等3700万美元B轮融资。
 
2021年6月22日,得益于首次成功运用AI发现针对特发性肺纤维化的临床候选化合物,英矽智能成功完成了2.55亿美元C轮巨额融资。本次投资阵容可谓“豪华”,除领投方华平投资,还包括现有投资方启明创投、兰亭投资、BV百度风投等,以及新投资方奥博资本、韩国未来资产集团等共计超20家国内外知名投资机构。
 
表1:英矽智能融资情况
资料来源:企查查,零壹智库
 
英矽智能表示,C轮所募集资金将用于推进公司目前的治疗项目进入人体临床试验阶段,启动更多全新靶点、疑难靶点的新药研发项目,并进一步发展公司的人工智能和药物研发能力。
 
三、构建三款AI药物研发平台,实现高效药物发现
 
(一)打造Pharma.AI系统,渗透从靶点发现到临床研究全环节
 
英矽智能自主研发的Pharma.AI系统是其得以实现新药发现的基础,其核心技术在于通过开发一系列生成对抗网络和强化学习来识别蛋白质靶点,从而生成具有特定属性的分子结构并合成数据。通过该软件,英矽智能试图渗透从靶点发现到临床预测的每一个产业环节。
 
具体而言,Pharma.AI系统包含三大AI技术平台,贯穿新药研发的三大阶段,包括新药靶点发现平台PandaOmics、可用于设计已知技术中不存在的新型分子的深度分子生成强化学习系统Chemistry42以及临床试验预测平台InClinico。
 
PandaOmics大大减少了多组学目标发现和深度生物学分析引擎所需的时间,将几个月时间显著减少到只需点击几下;而Chemistry42则可以在一周内发现全新的先导化合物类似分子。两大平台发展推进迅速,已进入商业化阶段。
 
自2020年9月推出Chemistry42以来,全球排名前30的药物公司中已有7家使用了该产品,其中包括默克和优时比等跨国制药企业。英矽智能还在中国组建了药物发现团队和平台,并启动了多个针对全新靶点、疑难靶点和以前无法成药的靶点的治疗项目。
 
(二)聚焦纤维化疾病,两年内两次发新型化合物
 
2021年2月,英矽智能完成了行业内全球首次用人工智能贯穿药物发现环节(包括机制发现、靶点发现及找到新化合物)的过程,成功发现了一种全新机制的用于治疗特发性肺纤维化的临床候选新药,并成功通过多次人类细胞和动物模型实验验证,用时仅18个月,投入仅260万美元。《MIT Technology Review》将这“人工智能发现分子”评为2020年“全球十大突破性技术”之一。
 
在应用方向上,英矽智能选择了特发性肺纤维化这一有着广泛市场规模的疾病作为切入点,启动纤维化药物发现项目。肺纤维化是一种病因不明、病程不可逆转的严重肺部疾病,全球每年因疾病死亡的患者中有80%与肺纤维化相关,多发于中老年男性,既往有吸烟史患者略多,恶性程度比较高,病症短,诊断明确,5年总体生存率不足50%。
 
针对这一疾病,市面上目前有两个上市产品,分别是罗氏吡非尼酮与勃林格殷格翰尼达尼布。2019年,这两个药物总共贡献了3.1亿美元的市场。
 
相对以上竞品,英矽智能本次发现的新药优势在于:1)全新靶点有着全新作用机制,与现有上市产品有联用的可能性;2)较尼达尼布有更强的抑制能力和安全性;3)预期给药方式为一天一次,依从性更好;4)对于半数不适用尼达尼布的患者,这类病人可以适用于英矽智能发现的新药。除此之外,英矽智能本次发现的全新靶点还适用于肝脏纤维化、皮肤纤维化、肾纤维化等有着极大患者群的疾病。
 
2021年8月4日,英矽智能利用其自主研发的人工智能药物发现平台,再次获得了针对肾纤维化的全新临床前候选化合物,又一次向市场证明了AI新药发现的可行性。目前,英矽智能正在积极将该项目推进到临床试验阶段。
 
自纤维化药物发现项目启动以来,英矽智能在约24个月内连续运用人工智能技术发现了两种用于治疗特发性器官纤维化的临床前候选药物,获得巨额融资,一再证明AI制药行业广阔的未来前景。
 
四、多方开展药企合作,自建研发管线覆盖多病种
 
英矽智能对外合作主要有三种模式:一是项目上的合作;二是授权药企使用其软件;三是在内部自研项目进展到一定阶段后对外授权。当下,软件授权业务是英矽智能的主要商业化路径。不过首席科学官任峰表示,近两年来,英矽智能项目合作数量正在逐步增高,目前已与全球范围内超过30家创新药物研发公司达成战略合作协议。
 
具体看来,英矽智能已与辉瑞、安斯泰来、强生公司旗下杨森制药、大正制药等多家一流的生物医药公司达成合作。同时,英矽智能与创新可持续农业解决方案的领跑者先正达集团达成独家合作,利用人工智能技术发现用于可持续再生农业的新型分子,开发创新、有效的植保解决方案。
 
近期,英矽智能在项目合作上频频出手。2021年7月,英矽智能和劲方医药宣布达成战略合作协议,将在肿瘤、免疫类疾病领域聚焦高度未满足医疗需求,共同推进创新药物研发。同年8月,英矽智能又与背靠西湖大学的西湖制药达成战略合作,共同开发针对冠状病毒疾病的小分子创新药物,以期为新型冠状病毒、严重急性呼吸道综合征和中东呼吸综合征等冠状病毒疾病的创新疗法开发带来高效的解决方案。
 
而在自主研发方面,英矽智能已经启动30余条针对全新靶点、难成药靶点和不可成药靶点的内部研发管线,覆盖多种疾病。目前来看,英矽智能已向市场证明其有能力在18个月内完成识别主要疾病的全新靶点,生成和验证具有该靶点所需特性的新分子,并设计生成全新临床前候选化合物的研发流程。
 
END.

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