AI助力藥物研究 智能版“藥神”已在路上

“預(yù)計(jì)3到5年內(nèi)，人工智能將在新藥研發(fā)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，如找到治療某種疾病相對(duì)應(yīng)的新藥結(jié)構(gòu)等。病人的個(gè)性化用藥方案或?qū)⒃诖髷?shù)據(jù)和人工智能的加持下迅速發(fā)展?！苯眨旖蚴心[瘤醫(yī)院副院長(zhǎng)徐波在第一屆智能腫瘤學(xué)天津論壇上對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者說。

目前，人工智能與醫(yī)學(xué)的結(jié)合以影像學(xué)最為密切，已經(jīng)陸續(xù)產(chǎn)出針對(duì)肺、眼和皮膚等器官疾病輔助診斷的產(chǎn)品。而在藥物研究領(lǐng)域，人工智能也大有潛力。

提質(zhì)增效 助推藥物研發(fā)

眾所周知，新藥研發(fā)有“兩高一長(zhǎng)”之說：高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、長(zhǎng)周期。一款新藥從開始研發(fā)到獲批上市，通常需要經(jīng)過10—15年的時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用傳統(tǒng)方式開發(fā)新藥的費(fèi)用已接近25億美元，而且每9年會(huì)增加1倍，近九成的藥物在Ⅰ期臨床階段就會(huì)被淘汰。能夠在藥性、安全性等方面達(dá)標(biāo)，最終走向市場(chǎng)的藥物可謂是千里挑一。

人工智能的介入，能夠?yàn)轳R拉松式的藥物研發(fā)找到新的突破點(diǎn)?！坝?jì)算機(jī)可以讀遍所有的藥物專利和相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)藥物結(jié)構(gòu)和作用病癥及對(duì)應(yīng)靶點(diǎn)胸有成竹，再去設(shè)計(jì)治療某種疾病的藥物時(shí)，便可以有目的性地去篩選，從而大大節(jié)省藥物研發(fā)成本、縮短研發(fā)周期。”徐波說。

“雖然人工智能在該領(lǐng)域的推廣還在初級(jí)階段，部分藥企已經(jīng)開始推進(jìn)與人工智能公司的合作?！毙觳ǜ嬖V記者，已有不少制藥公司已經(jīng)將這些技術(shù)投入使用。例如，制藥巨頭默克公司正在開展相關(guān)項(xiàng)目，旨在利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)發(fā)現(xiàn)新型小分子；輝瑞公司已開始與IBM Watson合作研發(fā)免疫腫瘤藥物；生物技術(shù)公司Berg的研究人員開發(fā)了一種模型，通過對(duì)1000多種癌細(xì)胞和健康人類細(xì)胞樣本的測(cè)試，來識(shí)別以前未知的癌癥機(jī)制等。

國(guó)際上風(fēng)起云涌，很多決策者都愿意用新的方法和角度去啃藥物研發(fā)這塊硬骨頭?！傲硗猓捎谂R床時(shí)間和樣本量的限制，全新藥物在推行之初還是會(huì)有一定風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)際上，很多時(shí)候我們并不完全需要一個(gè)全新的藥物?！毙觳ū硎?，一藥兩用、三用甚至多用的情況并不少見，如二甲雙胍本以治療糖尿病的藥物身份被研發(fā)出來，但后來也有研究證實(shí)它在治療腫瘤和心血管疾病等方面也有明顯作用?！拔覀?nèi)绻軌蛘页龀墒焖幬锏钠渌πВ部蓽p少研發(fā)成本和臨床風(fēng)險(xiǎn)，人工智能在這方面可以幫上大忙?！?/p>

私人訂制 保障合理用藥

合理用藥在全世界都是一個(gè)重大問題。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計(jì)，在醫(yī)生所有開出的藥物中，一半以上配藥或銷售不當(dāng)，而且有半數(shù)患者沒有正確用藥。過度用藥、用藥不足和錯(cuò)誤用藥導(dǎo)致稀缺資源的浪費(fèi)和廣泛的衛(wèi)生危害。

例如，慶大霉素、鏈霉素等是常見的廣譜抗生素，常用作消炎、殺菌。1981年，上海紅十字會(huì)等單位組織耳科專家對(duì)1742名聾啞人進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)78%的人為后天聾啞，其中應(yīng)用鏈霉素、慶大霉素等耳毒性藥物引起聾啞者足有500余名。不合理用藥導(dǎo)致的嚴(yán)重后果可見一斑。

“人工智能可依托于基因組學(xué)大數(shù)據(jù)，對(duì)每位病人的用藥‘私人訂制’，無論是基因突變導(dǎo)致的藥物敏感性差異，還是體重等個(gè)體差異帶來的用藥劑量微調(diào)，都可以通過人工智能的‘火眼金睛’精準(zhǔn)判斷。”徐波說。

與藥物研發(fā)一樣，現(xiàn)階段人工智能在合理用藥領(lǐng)域也剛剛起步?！叭绻麛?shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)質(zhì)量跟不上，即便醫(yī)學(xué)人工智能有再好的前景，也會(huì)陷入‘巧婦難為無米之炊’的尷尬境地，對(duì)于藥物研發(fā)和合理用藥更是如此?！敝锌圃悍肿佑跋裰攸c(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任田捷表示，目前以研發(fā)和應(yīng)用為目的的數(shù)據(jù)收集正在全國(guó)范圍內(nèi)穩(wěn)步推進(jìn)，下一步學(xué)界還將瞄準(zhǔn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、高質(zhì)化發(fā)展。

據(jù)悉，今年8月份，中國(guó)抗癌協(xié)會(huì)將正式成立腫瘤人工智能專業(yè)委員會(huì)，搭建以人工智能技術(shù)解決腫瘤診療臨床問題的學(xué)術(shù)平臺(tái)。屆時(shí)，將聯(lián)合臨床醫(yī)學(xué)、生物信息學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科專業(yè)人才，合眾之力在腫瘤學(xué)領(lǐng)域建立醫(yī)工結(jié)合的示范模式，同時(shí)推進(jìn)行業(yè)相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)制定，共同推動(dòng)醫(yī)學(xué)人工智能的快速、健康發(fā)展。