在海量的分子数据库里,AI就像个“捕(bǔ)捞达人”,能迅速找到对罕见病(bìng)治疗具(jù)有潜力的有(yǒu)效化合物。最近(jìn),南京邮电大(dà)学生物医学工程专业一研(yán)究团(tuán)队开展了“罕见病的AI新药筛选方法与平台开发”项目(mù),利用人工智(zhì)能(néng)技术,缩(suō)短罕见(jiàn)病新药(yào)研制(zhì)周期。
罕见病,是(shì)指那些(xiē)发病率低、患病(bìng)人数(shù)少的(de)疾病。资料显示,全球(qiú)大概有4亿(yì)左(zuǒ)右的(de)罕见病患者。这意(yì)味着,每30个人中,可能就有1个人被罕见病折磨。
目前(qián),罕见病的种类已远远超过了7000种,但仅有(yǒu)5%的(de)罕见病获得(dé)了有效的(de)治疗批准(zhǔn)。
澎湃新闻了解到,该项(xiàng)目搭建了(le)一个针对罕见(jiàn)病药物分子虚拟筛选的平台。该平(píng)台基于已有的小分子活(huó)性数据,利用新型的人工智(zhì)能算法模型筛(shāi)选(xuǎn)出有效的生物分子,来促进(jìn)相应类型的罕见病后期药物研究。
简单来说(shuō),该平台(tái)能够扩大对罕见(jiàn)病治疗可能有效的化(huà)合(hé)物(wù)搜索范围(wéi),加速新的(de)有效(xiào)潜(qián)在药物分子的预测,降低研发(fā)时间和人力成本。用户登录平(píng)台后,只(zhī)需要选择模型,输(shū)入相关的分子式以及用(yòng)户(hù)邮箱,就(jiù)能(néng)得到相关的预测结果。
一般来说,在药物研(yán)究(jiū)的前期,研(yán)发人员要去海量的化合物分子(zǐ)库里(lǐ)搜索,逐一(yī)进(jìn)行实(shí)验测试,找到对重要靶标有作用(yòng)的(de)分(fèn)子化合物(wù)。“这(zhè)是现代药物设计临(lín)床前必经(jīng)的过(guò)程,找到有效化合物,才能(néng)进(jìn)行下一步(bù)的分子改造(zào)和生(shēng)物实验。”南京邮(yóu)电大(dà)学地理与生物信息学院(yuàn)的吴建盛老师说。
利用人工智能算法平台,药物研发人员可(kě)以扩大有效化(huà)合物的搜索的范围,减少进入实验阶段的化(huà)合物数量(liàng),缩短罕见病药物(wù)的前端研发(fā)时间(jiān)。“人工智能(néng)技术如果能充分(fèn)应用于(yú)新药设计的研究,将大幅降低药物研发机构对罕(hǎn)见病的的研发成本和(hé)周期,也会吸引更多人来关注罕见(jiàn)病的药物研究。”吴(wú)建盛说。
资料(liào)显(xiǎn)示,一种药物从筛选到成功上市,平均需要10余年的时间,研发成(chéng)本更是高达近3.5亿(yì)美元。此外,临床阶段的候选药物淘(táo)汰率高达90%。
其实,国外相关的药物筛选(xuǎn)平台很多(duō),不过一般(bān)都是(shì)各大(dà)药企和机构持有自己(jǐ)相(xiàng)应的数据(jù),这(zhè)些数据比(bǐ)较敏感(gǎn),涉及各种数据(jù)样本、个人隐私(sī)等,很少会对外开放。所以,罕见病的药(yào)物研发一直(zhí)缺乏广泛的有效数据。
当(dāng)然,目前国内(nèi)也有较多的药物筛选平台,不过大部分都是通(tōng)用(yòng)型(xíng)平台,很少有专(zhuān)门针对罕见病的。对于罕见(jiàn)病有效(xiào)治疗的(de)药物分子筛选以及研究,在国内也(yě)是处于刚刚起(qǐ)步的(de)阶段。目前,该项目平台还(hái)在研究完善阶段。