沈建苗
使用人工智能的計算藥物發(fā)現(xiàn)大行其道,因為有大數(shù)據(jù),云計算的成本變得很低廉,更不用說深度學(xué)習(xí)算法的興起了。如今大批初創(chuàng)公司將人工智能和大數(shù)據(jù)運用于醫(yī)療領(lǐng)域,本文介紹其中9家涉足計算機藥物發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域的初創(chuàng)公司。
使用人工智能的“藥物發(fā)現(xiàn)”又叫計算藥物發(fā)現(xiàn)(computational drug discovery)。計算藥物發(fā)現(xiàn)之所以大行其道,不僅僅是由于現(xiàn)在可用的所有大數(shù)據(jù),還由于云計算的成本變得很低廉,更不用說深度學(xué)習(xí)算法的興起了。如今大批初創(chuàng)公司將人工智能和大數(shù)據(jù)運用于醫(yī)療領(lǐng)域,本文較深入地介紹了9家涉足計算機藥物發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域的初創(chuàng)公司。
其中估值最高的是英國獨角獸BenevolentAI,該公司已融資1億美元,估值達17.8億美元,一舉成為歐洲最大的AI初創(chuàng)公司,躋身全球五大AI初創(chuàng)公司。由于生命科學(xué)論文每30秒就發(fā)表一篇,F(xiàn)DA審批程序阻礙重重, BenevolentAI計劃使用AI縮短藥物發(fā)現(xiàn)過程,以便計劃“在未來4年直接銷售自己研發(fā)的藥物”?!渡虡I(yè)內(nèi)幕》雜志近日發(fā)表的一篇文章稱,BenevolentAI“在2014年簽署了8億美元的交易,將兩個阿爾茲海默氏藥物靶標(biāo)交給了一家不知其名的美國公司用于研發(fā)”。自2014年創(chuàng)辦以來,該公司現(xiàn)在已有“24種候選藥物”。如此看來,公司確實大有前景。
加州圣布魯諾的初創(chuàng)公司Numerate創(chuàng)辦于2007年,已經(jīng)從包括禮來(Eli Lily)在內(nèi)的眾多投資者處融資逾4000萬美元,開發(fā)一種可預(yù)測藥物在人體內(nèi)如何發(fā)揮藥效的計算平臺。官方網(wǎng)站聲稱,“在一個典型項目的開始階段,我們實際上從一個定制、專業(yè)的虛擬庫(收錄了至少1萬億種化合物),對照幾種準(zhǔn)確的活動、選擇性和ADME(吸收、分布、代謝、排泄?)模型,分析2500萬種化合物?!边@個過程很快,足以在一周內(nèi)搜索50萬億種化合物(在10000個CPU上處理)。
鹽湖城初創(chuàng)公司Recursion Pharmaceuticals創(chuàng)辦于2013年,已融資1535萬美元,支持其在10年內(nèi)找到100種疾病療法這一雄心勃勃的目標(biāo)。該公司使用高通量生物、高級成像和人工智能,同時開展諸多發(fā)現(xiàn)工作,而不是采用這個效率低下的策略:研究與特定疾病有關(guān)的明確的分子靶標(biāo)。令人難以置信的是,該公司實際上使用計算機視覺來觀察細胞,發(fā)現(xiàn)可用來確定患病細胞接觸數(shù)千種藥物化合物后是否變得更健康的1000多個特征。據(jù)《麻省理工學(xué)院科技評論》雜志上面的一篇文章報道,該公司與大牌制藥公司賽諾菲合作,今年有一種候選藥物進入臨床試驗。
馬里蘭州巴爾的摩的初創(chuàng)公司Insilico Medicine創(chuàng)辦于2014年,迄今已融資1000萬美元,應(yīng)對衰老和與年齡有關(guān)的疾病。衰老和染色體端粒是最近的熱門話題,Insilico不僅要攻克衰老,還要攻克癌癥。類似NuMedii,這家初創(chuàng)公司也分析已經(jīng)可以安全使用的藥物,看看能否稍加改動、用于其他用途。最終,該公司想進行全身數(shù)字化模擬,這聽起來有點像中國融資最多的人工智能初創(chuàng)公司碳云智能(iCarbonX)開展的工作。
Insilico是一家“合約研究機構(gòu)”,它使用英偉達GPU和機器學(xué)習(xí)算法來實現(xiàn)這一切。 Insilico的人工智能部門被稱為“制藥人工智能”,該公司不僅有一個極具未來氣息的很出色的網(wǎng)站,還“為我們的身份遠離專業(yè)和社交網(wǎng)絡(luò)而感到自豪”,它提醒人們“招聘任何聲稱效力于Deep Pharma或Insilico Medicine的任何專業(yè)人士時要格外小心?!薄叭瞬糯髴?zhàn)”變得有點白熱化了。
舊金山初創(chuàng)公司Atomwise創(chuàng)辦于2012年,迄今已從科斯拉創(chuàng)投(Khosla Ventures)和德豐杰(Draper Fisher Jurvetson)之類的投資機構(gòu)總共融資635萬美元。這筆錢用于開發(fā)AtomNet,這是“第一個基于結(jié)構(gòu)的深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計,用來為藥物發(fā)現(xiàn)應(yīng)用軟件預(yù)測小分子的生物活性”。網(wǎng)站上有一篇內(nèi)容很長的白皮書,你可以了解細節(jié),但由于已與領(lǐng)先的研究機構(gòu)共同啟動了27個藥物發(fā)現(xiàn)項目,聽起來該公司的平臺具有的實用性絕對得到了驗證。如果你試圖在典型的筆記本電腦上運行其算法,需要1萬年才能完成,但該公司正與IBM Cloud和IBM Watson合作,只需要很短的時間就能完成。該公司還在與默克和Autodesk開展保密項目。
硅谷初創(chuàng)公司NuMedii創(chuàng)辦于2008年,已融資550萬美元,將向斯坦福大學(xué)獨家購買使用許可的“大數(shù)據(jù)”投入市場,這批大數(shù)據(jù)包括數(shù)億個人類、生物、藥理和臨床數(shù)據(jù)點,它們已經(jīng)過規(guī)范和注釋處理。人工智能公司面臨的最大難題之一是,要清理和轉(zhuǎn)換大數(shù)據(jù)集,以便可以使用,所以NuMedii在這方面處于領(lǐng)先地位。這家初創(chuàng)公司主要著眼于“針對新的適應(yīng)癥,對現(xiàn)有藥物稍加改動”。
兩個年輕人還沒有讀完博士學(xué)位,從一些大牌投資機構(gòu)處拿到400萬美元的種子資金后,就創(chuàng)辦了Verge,并且設(shè)法請來了喬治·丘奇(George Church)擔(dān)任科學(xué)顧問。Verge關(guān)注外面有哪些獲得FDA批準(zhǔn)的藥物其專利已到期,可以用來治療神經(jīng)變性疾病。
硅谷初創(chuàng)公司twoXAR創(chuàng)辦于2014年,迄今已融資340萬美元,安德森·霍洛維茨基金會(Andreessen Horowitz)是領(lǐng)投方。該公司的技術(shù)平臺源自其中一位聯(lián)合創(chuàng)始人在斯坦福大學(xué)學(xué)習(xí)生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)期間開展的工作。twoXAR開發(fā)的基于人工智能的算法拿數(shù)十億個實際的生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)點來加以訓(xùn)練,這些數(shù)據(jù)點包括基因表達測定、蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)和臨床記錄。
據(jù)上個月發(fā)表于《連線》雜志的一篇文章報道,TwoXAR與斯坦福大學(xué)合作,篩查了25000種治療肝癌的潛在候選藥物。它最后將范圍縮小到了10種,而其??中最有希望的目前用于人體試驗。獲得FDA批準(zhǔn)的治療這同一種癌癥的唯一現(xiàn)有療法花了5年時間研發(fā)候選藥物,而twoXAR和斯坦福大學(xué)僅用了四個月的時間就研發(fā)出這種最近的候選藥物。今年早些時候,twoXAR與研發(fā)創(chuàng)新眼科療法的世界領(lǐng)先制藥企業(yè)參天(Santen)簽署了一份協(xié)議,尋求治療青光眼的候選藥物。
Berg Health創(chuàng)辦于2006年,得到硅谷房地產(chǎn)億萬富翁卡爾·伯格(Carl Berg)的資助,不過迄今尚未透露融資數(shù)額。據(jù)《經(jīng)濟學(xué)人》雜志上的一篇文章報道,“該公司的人工智能系統(tǒng)先分析組織樣本基因組學(xué),這與疾病有關(guān)的臨床數(shù)據(jù)。然后,它試著利用該信息,為導(dǎo)致疾病的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)建立模型?!?