概念驗證中心 | 從數(shù)萬分子到一粒新藥，AI破解生物醫(yī)藥成果轉(zhuǎn)化難題
編者按：加速科技成果從實驗室走向市場，杭州市科技局率先布局，啟動了概念驗證中心的建設工作。經(jīng)過嚴格的專家評審和層層篩選，首批6家概念驗證中心正式認定，它們的成功經(jīng)驗，不僅為杭州構(gòu)筑科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化首選地提供了有力支撐，也為全國科技創(chuàng)新體系建設貢獻了“杭州樣本”。即日起，創(chuàng)新杭州推出系列報道，講述這6家概念驗證中心在科技成果轉(zhuǎn)化中的探索與實踐，展現(xiàn)杭州科技創(chuàng)新的蓬勃活力與無限潛力。
實驗室中的創(chuàng)新成果往往在進入轉(zhuǎn)化研究階段時遭遇冷遇，缺乏實際應用場景；研發(fā)過程中，技術(shù)成本過高的問題時常凸顯，導致項目難以持續(xù)推進，甚至無法完成樣品制備……在科技成果轉(zhuǎn)化的過程中，不少生物醫(yī)藥研發(fā)人員曾受到類似問題的困擾。
作為杭州首批認定的6家概念驗證中心之一，浙江大學智能創(chuàng)新藥物研究院（簡稱“浙大智藥院”）小分子創(chuàng)新藥概念驗證中心正以AI賦能、全鏈條服務等獨特模式，成為生物醫(yī)藥領域創(chuàng)新藥成果轉(zhuǎn)化的“關鍵推手”。
近日，記者來到浙大智藥院小分子創(chuàng)新藥概念驗證中心，了解其如何探索通過概念驗證努力打通創(chuàng)新藥成果轉(zhuǎn)化的“最初一公里”和“最后一公里”。
遠森制藥(杭州)有限公司的創(chuàng)始人手握一項與黃斑病變相關的核心發(fā)現(xiàn)來到了浙大智藥院創(chuàng)新藥概念驗證中心。短短一年時間里，中心的AI算法團隊結(jié)合蛋白結(jié)構(gòu)特點，從數(shù)萬種可能結(jié)構(gòu)中篩選出最優(yōu)分子，藥化團隊完成小分子合成，活性評價團隊同步完成小分子的成藥性評價，最終鎖定具有明確抑制作用的候選分子。如今，這個“高效低毒新藥”的分子實體已確立，距離臨床應用更近了一步。
“科學家擅長從0到1的理論突破，但如何把論文里的成果變成藥？這中間隔著一道‘死亡之谷’?！闭憬髮W藥學院教授何俏軍直言。在生物醫(yī)藥領域，新藥研發(fā)周期動輒十年，耗資數(shù)十億元，“概念驗證”，正是用最短時間、最低成本驗證“科學假設能否變成治病良藥”的關鍵環(huán)節(jié)。
依托浙大智藥院，該中心圍繞小分子創(chuàng)新藥物概念驗證的需求，設立了創(chuàng)新藥物靶點驗證與確證關鍵技術(shù)研究平臺、人工智能創(chuàng)新藥物關鍵技術(shù)研究驗證平臺、創(chuàng)新藥物合成與工程應用平臺和創(chuàng)新藥物成藥性評價工程應用驗證平臺四大概念驗證平臺。
其中，由中心自主研發(fā)的AI算法，能快速生成數(shù)萬種分子結(jié)構(gòu)，預測其活性和成藥性，將傳統(tǒng)藥物設計周期從數(shù)月縮短至幾周。何俏軍介紹，以靶點發(fā)現(xiàn)為例，中心利用自然語言處理技術(shù)，從海量論文中提取疾病與蛋白的關聯(lián)數(shù)據(jù)，再通過深度學習模型篩選出最具潛力的靶點，“以前人工去設計一個小分子藥物，就像大海撈針，看文獻需要幾年，現(xiàn)在AI只需幾秒鐘就能鎖定目標?！?/strong>
AI賦能，讓中心成為創(chuàng)新藥的“加速器”。目前，中心已開發(fā)出全球首個針對PROTAC小分子的AI設計平臺以及大分子、靶點發(fā)現(xiàn)的十余種AI工具，覆蓋從分子生成到成藥性評價的全流程。“AI不是替代科學家，而是讓科學家更專注于創(chuàng)新?！焙吻诬姀娬{(diào)。
要完成復雜的概念驗證，離不開先進的實驗設備和專業(yè)的科研團隊。中心擁有約8000平方米的專用試驗場地，配備了3500余臺科研儀器設備，總價值超過1.2億元。
“從高通量篩選到分子合成，再到動物模型驗證，我們都能在中心內(nèi)完成?！焙吻诬娊榻B，這些設備涵蓋了從分子設計、合成到成藥性評價的各個環(huán)節(jié)，能夠滿足新藥創(chuàng)制產(chǎn)業(yè)化研究和關鍵技術(shù)研發(fā)的需求。
除了硬件設施，中心還擁有一支高水平的科研團隊。中心由兩院院士、國家杰青等領銜的高層次顧問專家，組成跨學科“智囊團”，他們既懂AI算法，也精通藥化與生物學，能夠快速打通技術(shù)堵點。
與商業(yè)化公司不同，浙大智藥院更注重“從創(chuàng)新源頭造血”?！捌髽I(yè)可能擅長產(chǎn)品開發(fā)，但早期驗證需要跨學科深度協(xié)作?！焙吻诬娭钢鴮嶒炇依锎┧蟮目蒲腥藛T說，“我們的算法專家和藥學家甚至共用工位，遇到問題當場‘頭腦風暴’?！?/p>
這種模式已結(jié)出碩果：成立兩年，中心累計入庫129個驗證項目，孵化8家創(chuàng)新企業(yè)，助力12個項目進入產(chǎn)業(yè)化階段。更值得關注的是其“反向賦能”效應——通過與企業(yè)的合作，中心自主創(chuàng)新占比提升至25%，并成功發(fā)現(xiàn)了有望開發(fā)成小分子調(diào)控PDL1的靶點。
“未來，我們將進一步擴大概念驗證的規(guī)模，提升驗證能力?！焙吻诬娡嘎?，中心概念驗證團隊計劃擴充到100人左右，并加強與高校、企業(yè)和實驗室的合作，推動產(chǎn)學研一體化發(fā)展，更好地服務于創(chuàng)新藥的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
來源 | 科技金融時報