百度CEO李彥宏曾說“互聯(lián)網(wǎng)的下半場是人工智能”,俄羅斯總統(tǒng)普京更是強(qiáng)調(diào)“人工智能是未來科技發(fā)展的關(guān)鍵,是改變世界的關(guān)鍵”。
傳統(tǒng)制藥模式面臨著成藥周期漫長、費(fèi)用成本高、研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)大等痛點(diǎn),將傳統(tǒng)“試錯(cuò)式”制藥模式,推向“科學(xué)式”制藥模式,成為制藥行業(yè)內(nèi)的共識(shí)之一。
在此背景下,AI技術(shù)的興起為打破藥物研發(fā)困境,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新藥研發(fā)“降本增效”提供了全新的解決方案。
為此,小編盤點(diǎn)2022年全球AI制藥融資TOP10,直擊AI制藥發(fā)展趨勢。
全球AI制藥融資TOP10:
國內(nèi)僅1家企業(yè)上榜
相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全球有超過500家AI藥物研發(fā)初創(chuàng)企業(yè),參與AI藥物研發(fā)的大型藥企有超過56家,其中包括逾36家傳統(tǒng)藥企和20家CRO(醫(yī)藥研發(fā)合同外包服務(wù)機(jī)構(gòu))企業(yè)。
2022年被認(rèn)為是醫(yī)藥行業(yè)的投資寒冬,但“投資收縮”的資本并未放棄對AI制藥賽道的青睞。
根據(jù)公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2022年全年AI制藥賽道相關(guān)的融資總事件達(dá)144起,總金額為62.02億美元(約人民幣426.66億元)。
相較于2021年融資事件的73起,數(shù)量上基本翻番,而對比2021年的42億美元融資總額,增長幅度也超過50%,數(shù)量和金額的雙效提升,大有一種作為投資洼地吸收了各路資本的態(tài)勢。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國內(nèi)僅一家企業(yè)上榜:劑泰醫(yī)藥。
表1 2022年全球AI制藥融資TOP10
2022年,全球AI制藥融資僅TOP10的事件,總額就17.11億美元,大額融資案例發(fā)生趨勢不減。
投融資活動(dòng)主要活躍在美國,其次是歐洲和中國。中國的投融資活動(dòng)則主要集中于珠三角、京津冀以及長三角等醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)。
從融資輪次分布上,2022年全球AI制藥的融資以早期融資為主,A輪融資最多。原因是市場涌現(xiàn)了一批新興的AI企業(yè),這些公司大多成立于2019年-2021年,發(fā)展前景獲得了資本的認(rèn)可。
而在Top10的融資事件中,主要集中在B輪和C輪,這些大事件與各類具體療法結(jié)合得更加緊密(例如蛋白質(zhì)降解藥物、mRNA疫 苗、基因編輯等),對于各類數(shù)據(jù)和工具的運(yùn)用得更加純熟(蛋白質(zhì)組學(xué)、單細(xì)胞組學(xué)、表型數(shù)據(jù)等),在“最燒錢的階段”獲得了資本的青睞。
除了各路資本并未放棄對AI制藥賽道的青睞,各大藥企也不斷加碼,大有“一擲千金”的態(tài)勢。
2022年,AI制藥步入高速發(fā)展的軌道,越來越多的跨國藥企與AI藥物研發(fā)公司達(dá)成合作。國內(nèi)方面,AI藥物研發(fā)同樣遍地開花、合作不斷。
根據(jù)數(shù)據(jù)庫及公開信息,全球AI藥企大訂單TOP10榜單如表2所示。
表2 2022年AI藥企大訂單TOP10
一眼望去,為這些高額訂單付費(fèi)的多為賽諾菲、BMS、安進(jìn)等大藥企,可見其對AI技術(shù)越發(fā)認(rèn)可。其中,賽諾菲和禮來在Top10 AI合作大訂單中各占三席。
賽諾菲和BMS更是轟出了超過50億美元的訂單,震裂眼球。
2022年1月7日,賽諾菲宣布與AI藥物研發(fā)公司Exscientia達(dá)成合作協(xié)議,利用端到端的AI技術(shù)共同開發(fā)至多15款腫瘤或免疫相關(guān)的小分子新藥。賽諾菲支付1億美元預(yù)付款、52億美元里程碑金額,以及不超過21%的銷售分成。
作頭部為AI制藥公司,Exscientia此前已與拜耳、BMS、華東醫(yī)藥等多家跨國藥企建立合作,累計(jì)預(yù)付款超過1億美元,里程碑金額超過25億美元。此次與賽諾菲簽約,為Exscientia有史以來的單筆最高訂單。
2022年5月10日,BMS和Evotec共同宣布,進(jìn)一步擴(kuò)大在蛋白質(zhì)降解領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作。合作最初于2018年簽署,初步成果已在分子膠降解劑領(lǐng)域得到驗(yàn)證;基于此,雙方將合作關(guān)系再延長8年。
根據(jù)協(xié)議,BMS將利用其的專有EVO panOmics(高通量多組學(xué))、EVO panHunter(集成數(shù)據(jù)分析和預(yù)測)以及基于人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)(AI/ML)的藥物平臺(tái)進(jìn)行藥物開發(fā)。Evotec除了收到2億美元預(yù)付款以外,還有望基于項(xiàng)目完成的里程碑情況,獲得高達(dá)50億美元的付款。
Evotec總部位于德國漢堡,與超500家合作伙伴建立了一個(gè)合作網(wǎng)絡(luò),包括諾和諾德、拜耳、默沙東、勃林格殷格翰、武田、賽諾菲等一眾知名藥企。
AI制藥發(fā)展趨勢
從2022年AI制藥融資和AI藥企大訂單的情況,大概可以看出AI制藥賽道的發(fā)展趨勢:
(1)AI+新興療法的碰撞越來越火熱:
人工智能能夠探索巨大的序列空間和結(jié)構(gòu)空間,包括設(shè)計(jì)自然界中不存在的蛋白質(zhì)、微生物、堿基對等,對藥物進(jìn)行特異性和親和性優(yōu)化等應(yīng)用。
所以近年來,AI技術(shù)與蛋白組學(xué)、核酸藥物、細(xì)胞療法和基因療法、微生物組學(xué)和其他新興療法(腫瘤電場治療)等的迭代備受關(guān)注。
(2)AI挖掘生物學(xué)知識(shí):
機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)使計(jì)算機(jī)能夠模擬人類將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為知識(shí)能力。算力的提升、機(jī)器學(xué)習(xí)等模型的精進(jìn)、大量數(shù)據(jù)的積累,都讓計(jì)算生物學(xué)的研究條件越來越完善,傳統(tǒng)生物學(xué)方法無法解答的問題,可以通過這樣的跨界研究有所突破。
例如利用AI技術(shù)解決了「蛋白質(zhì)折疊」的預(yù)測問題,實(shí)現(xiàn)了從無到有的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測、從靜到動(dòng)的分子動(dòng)力學(xué)模擬,用AI打開生物學(xué)研究的另一扇窗,從而挖掘出更多的新興療法和治療手段。
(3)組合式創(chuàng)業(yè)正在出現(xiàn):
新公司喜歡將創(chuàng)新技術(shù)形成一套“組合拳”,AI則在其中扮演穿針引線的角色,例如將AI+器官芯片+藥物研發(fā),運(yùn)用AI+單細(xì)胞測序用于免疫療法開發(fā)都是較為典型的例子。
但是,這些重大突破基本是基于生物藥、化學(xué)藥等領(lǐng)域,中醫(yī)藥作為中華文明瑰寶,是我國5000多年文明的結(jié)晶,這一塊與AI技術(shù)的結(jié)合正處于一個(gè)空白點(diǎn)。
中醫(yī)藥(包括天然藥物)的有效成分、靶點(diǎn)與通路、作用機(jī)理、治療領(lǐng)域等一直是中醫(yī)藥走向國際的瓶頸之一。
特別是天然產(chǎn)物的藥物開發(fā)中,由于其本身存在的諸多問題,限制了其藥物開發(fā),這些問題包括:
(1)天然含量低,難以保障市場需求;(2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,全合成、半合成非常困難;(3)本身雖然具有治療活性,但毒副作用大,限制了其使用;(4)跨膜滲透、體內(nèi)藥效、藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)不佳等。這些問題也正是很多天然產(chǎn)物藥物開發(fā)的瓶頸所在。
而AI技術(shù)正是解決這些復(fù)雜問題的一把“高效鑰匙”。
AI助力天然藥物開發(fā)
AI技術(shù)可應(yīng)用于藥物發(fā)現(xiàn)階段和臨床研究階段,包括靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、化合物合成、化合物篩選、晶型預(yù)測、患者招募、優(yōu)化臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)和藥物重定向(老藥重利用)等場景。
AI技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的計(jì)算方法包括:特征匹配、分子對接、基因關(guān)聯(lián)、通路映射、回顧臨床分析和新的數(shù)據(jù)資源方法等。
運(yùn)用AI算法,可以揭示天然藥物所含成分及其作用機(jī)理,促進(jìn)中藥現(xiàn)代化和創(chuàng)新,優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)品,縮短研發(fā)時(shí)間,節(jié)約研發(fā)費(fèi)用,取得競爭優(yōu)勢,增加企業(yè)利潤。
NPAIEngine天然產(chǎn)物AI研發(fā)平臺(tái)是藥智網(wǎng)與英國AIA Insights公司合作,聯(lián)合打造的「全球首 款」天然產(chǎn)物+AI研發(fā)平臺(tái)。
NPAIEngine天然產(chǎn)物AI研發(fā)平臺(tái)擁有來源于全球約3.5萬種植物、生物和礦物質(zhì)的423,596個(gè)天然產(chǎn)物,應(yīng)用AIA Insights自主研發(fā)的AI-核心算法,將天然產(chǎn)物中的化合物結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫、化合物生物活性數(shù)據(jù)庫及其相應(yīng)的疾病數(shù)據(jù)庫有機(jī)地結(jié)合起來,用戶可以用NPAIEngine的強(qiáng)大功能,篩選出天然產(chǎn)物中的有效成分,預(yù)測出一種或多種有效成分針對的特定靶點(diǎn)或疾病。
圖1 NPAIEngine天然產(chǎn)物AI研發(fā)平臺(tái)
NPAIEngine平臺(tái)具有以下四大技術(shù)特點(diǎn):
(1)海量數(shù)據(jù):集成全球/多種語言發(fā)表的天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫的42萬個(gè)天然產(chǎn)物。AI網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)全方位覆蓋從化合物結(jié)構(gòu)→靶標(biāo)、信號(hào)通路→疾病的藥物作用機(jī)理。
(2)功能強(qiáng)大:首家天然產(chǎn)物/中藥AI平臺(tái),可廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物/中藥的作用機(jī)理、ADMET預(yù)測助力苗頭化合物篩選,助力天然產(chǎn)物和中藥活性成分新發(fā)現(xiàn)。
(3)性能優(yōu)異:基于平臺(tái)自主研發(fā)算法,預(yù)測結(jié)果準(zhǔn)確率,優(yōu)勢明顯。另外,基于云超算調(diào)用,僅需數(shù)天即可實(shí)現(xiàn)天然產(chǎn)物研發(fā)花費(fèi)數(shù)年、大型虛擬預(yù)測花費(fèi)數(shù)月的效用。
(4)使用方便:AI平臺(tái)為中文網(wǎng)頁應(yīng)用程序,通過瀏覽器即可使用,操作簡單,無需培訓(xùn)即可使用。
例如,基于NPAIEngine平臺(tái)有效地預(yù)測了溪黃草的有效成分nodosin,并實(shí)現(xiàn)了nodosin的活性和疾病靶點(diǎn)的預(yù)測。
圖2 AI天然產(chǎn)物研發(fā)平臺(tái)分析結(jié)果
小結(jié)
現(xiàn)代醫(yī)藥工業(yè)革命以來,行業(yè)增長的基本動(dòng)力一直是技術(shù)創(chuàng)新,特別是通用型技術(shù)的革新。
而我們這個(gè)時(shí)代下,醫(yī)藥行業(yè)最重要的通用型技術(shù)正是人工智能。了解AI技術(shù)賦能藥物研發(fā)背后的邏輯,站在行業(yè)下一個(gè)風(fēng)口,是內(nèi)卷下企業(yè)的愿景。
如果要掌握AI技術(shù),則必須要掌握數(shù)據(jù)。因?yàn)樾枰A康臄?shù)據(jù)才能為藥物設(shè)計(jì)帶來便利,訓(xùn)練AI的數(shù)據(jù)集決定了AI的質(zhì)量。數(shù)據(jù)的共享、經(jīng)驗(yàn)的積累無疑是制藥行業(yè)與AI技術(shù)顛覆性發(fā)展最根本的沖突。
NPAIEngine天然產(chǎn)物AI研發(fā)平臺(tái)正致力于解決這一大行業(yè)難題。你準(zhǔn)備好借助這一把“寶劍”披荊斬棘了嗎?
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