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生产力新跃迁·策源之力晶泰科技:打造新药研发未来实验室 用AI制药破解“无药可用”

发布时间: 2024-05-22作者: 浩瀚体育app网页版/试验室系列

  面对新冠病毒肆虐时,辉瑞研发的新冠特效药Paxlovid(奈玛特韦片/利托那韦片组合)帮助很多人渡过难关。在这个明星药物的及时上市背后,有一股神秘的科技助推力。它来自位于张江科学城的上海AI药企晶泰科技。今天,记者跟随由中央网信办网络传播局指导,市委网信办、市科学技术工作党委联合主办的“策源之力”网上主题宣传活动走进晶泰科技,探访量子物理、人工智能、云计算、机器人实验等前沿技术加持下,晶泰科技给生物医药产业带来的创新加速度。

  晶泰科技是一家基于量子物理、以AI赋能和机器人驱动的创新科技公司,以量子物理、人工智能、云计算、机器人实验等前沿技术助力生物医药、材料科学(包括农业技术、能源及新型化学品以及化妆品)等产业提质增效,持续培育新质生产力,助力未来产业高质量发展。以科学技术创新推动产业革新,为建设现代化产业体系提供数字化、智能化的新模式、新动力。公司团队分布于中国深圳、上海、北京及美国波士顿,研发人员占比超70%,已在深圳、上海、北京建立了行业领先的创新研发中心,并在深圳、上海建成颇具规模的机器人自动化实验室。

  在2022世界人工智能大会上,作为上海人工智能代表性产业项目之一,晶泰科技联合创始人、CEO马健上台签署了“晶泰科技上海总部”落地张江的协议。一年后,位于浦东的晶泰科技张江实验室“全员”就位,多个实验项目排队候场。

  “我们全新的上海总部布局了自动化实验室工站集群,无论是规模还是设计理念,都走在全球前列。” 在晶泰科技副总裁王明泰带领下,一个赋能制药、化工、新材料、新能源等多产业的技术平台,尽展眼前。在这里,具备多场景、全流程自动化能力,形成行业领先的自动化合成、自动化结晶、智能检测等多种自动化解决方案,逐一施展拳脚。

  以人工智能设计生成的小分子化合物为例,晶泰科技自主研发的自动化实验机器人集群,能够覆盖投料、振荡、反应、结晶、后处理、检测等多流程,既能解放研发人员的双手,更可以将实验过程标准化、实验数据全过程记录并标注,用于AI学习。AI模型学习后,能更好设计反应步骤和条件,自动优化改善。

  更聪明地设计分子,更快地合成分子,助药物研发跑出更大加速度……目前,世界上仍有数千种疾病面临“无药可医”甚至“无药可用”的困境。而传统药物发现耗时漫长成本高昂,且伴随着极高的失败率,超过90%的候选药物在关键的临床验证阶段折戟。晶泰科技张江自动化实验室用AI为新药研发的流程的优化与效率提升带来了新希望。

  公司成立初期,晶泰科技即取得辉瑞全球盲测大赛冠军,后与辉瑞签订十年战略合作,双方利用量子物理、人工智能等前沿技术,建立小分子药物模拟算法平台。如今,它与众多全球跨国药企、国内知名药企、先锋Biotech企业达成合作,如辉瑞、礼来、正大天晴、长江生命科技等,全球排名前20的跨国药企中有16家都与晶泰建立了稳定合作。在全球首款获 FDA 批准上市的新冠小分子口服药 PAXLOVID 的研发过程中,晶泰科技团队与辉瑞科学家联手,仅用6周时间就确认了药物优势晶型,显著缩短研发周期,加速药物上市。去年,晶泰科技与礼来合作研发首创新药,该合作预付款及里程碑总收益达 2.5 亿美元,刷新了中国AI制药单管线金额纪录。

  截至目前,晶泰科技服务国内外知名药企的研发管线年,晶泰科技在张江布局的新一代自动化、智能化实验室,能够给大家提供更多的基础数据,让人工智能真正赋能新型工业化。而对于更多尚处在“从0到1”的科学问题,晶泰科技也有望给研究者一把打开新药之门的“AI钥匙”。

  去年4月,《自然》(Nature)发表Dana-Farber肿瘤研究所赵景教授团队的文章,该工作首次揭示了PI3Kβ在PTEN缺失的乳腺癌中介导形成免疫抑制性肿瘤微环境的关键作用,开发PI3Kβ 抑制剂能轻松实现“一石二鸟”,既能抑制肿瘤生长,又能激活肿瘤免疫,也为小分子抑制剂与免疫检查点抑制剂的联合用药策略提供了药理学依据。晶泰科技以AI药物发现平台ID4Inno™和赵教授团队合作,快速开发了靶向PI3Kβ亚型的全新高活性、高选择性以及良好成药性的临床前候选化合物(PCC分子)。相关管线有望为 PTEN 缺失的患者提供高效安全的治疗方案。

  实际上,生物大分子也可以看成用遗传密码撰写的语句,特别是蛋白质,与自然语言存在高度的相似性,这促使人们探索用自然语言处理(简称NLP)技术对蛋白质的序列信息进行编译,构建蛋白质语言模型。随着ChatGPT火爆全球,“生物界的ChatGPT”也呼之欲出。

  晶泰科技作为AI药物研发的先行者,在充分理解大分子药物研发流程的基础上,自主开发了大分子药物De novo设计平台XuperNovo®,该平台包含了一系列大分子药物从头设计策略,其中一款策略在内部被称为ProteinGPT,其技术路线与ChatGPT相似,可以一键生成符合标准要求的蛋白药物。目前,ProteinGPT已经正式应用在晶泰科技的各类大分子药物项目中,尤其是在解决大分子一键成药的业界刚需上有巨大进步,已在工业级大分子药物研发中应用落地,全方面覆盖抗体发现、抗体改造、抗原设计、蛋白从头设计等场景。

  据介绍,在研发ProteinGPT的过程中,晶泰科技一方面使用了无标记的蛋白质序列数据和抗体序列数据,另一方面,则通过“智能计算、湿实验、专家经验三位一体”的创新思路,搭建国内顶级规模的“干湿融合”大分子药物研发团队,以及高通量自动化实验平台,解决高质量标记数据稀缺的问题。

  去年底,国家科技部公布了2023 年度国家重点研发计划 “前沿生物技术” 重点专项评审结果,晶泰科技参与的 “人工智能驱动的新型抗体类药物开发及技术平台建设项目获批立项。该项目聚焦于抗体类药物开发及技术平台建设等相关领域。晶泰科技联合创始人、首席创新官赖力鹏博士作为课题负责人,将带领晶泰科技相关团队承担其中部分核心算法的研发工作,具体包括基于抗体序列和结构大数据,对抗原-抗体相互作用的底层规律进行挖掘和建模,打造相关抗体设计 AI 核心算法等。

  与此同时,晶泰科技还与新加坡国家药物研发平台——实验药物研发中心(EDDC)达成多次合作,包括针对非小细胞肺癌(NSCLC)的AI药物研发,以及利用机器人和大语言模型(LLM)加速药物研发合作。

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