AI助力藥物研究 智能版“藥神”已在路上

“預計3到5年內，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應的新藥結構等。病人的個(gè)性化用藥方案或將在大數據和人工智能的加持下迅速發(fā)展?！苯?，天津市腫瘤醫院副院長(cháng)徐波在第一屆智能腫瘤學(xué)天津論壇上對科技日報記者說(shuō)。

目前，人工智能與醫學(xué)的結合以影像學(xué)最為密切，已經(jīng)陸續產(chǎn)出針對肺、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(cháng)”之說(shuō)：高投入、高風(fēng)險、長(cháng)周期。一款新藥從開(kāi)始研發(fā)到獲批上市，通常需要經(jīng)過(guò)10—15年的時(shí)間。據統計，利用傳統方式開(kāi)發(fā)新藥的費用已接近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、安全性等方面達標，最終走向市場(chǎng)的藥物可謂是千里挑一。

人工智能的介入，能夠為馬拉松式的藥物研發(fā)找到新的突破點(diǎn)?！坝嬎銠C可以讀遍所有的藥物專(zhuān)利和相關(guān)數據庫，對藥物結構和作用病癥及對應靶點(diǎn)胸有成竹，再去設計治療某種疾病的藥物時(shí)，便可以有目的性地去篩選，從而大大節省藥物研發(fā)成本、縮短研發(fā)周期?！毙觳ㄕf(shuō)。

“雖然人工智能在該領(lǐng)域的推廣還在初級階段，部分藥企已經(jīng)開(kāi)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(kāi)展相關(guān)項目，旨在利用深度學(xué)習技術(shù)發(fā)現新型小分子；輝瑞公司已開(kāi)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(kāi)發(fā)了一種模型，通過(guò)對1000多種癌細胞和健康人類(lèi)細胞樣本的測試，來(lái)識別以前未知的癌癥機制等。

國際上風(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?，由于臨床時(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。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(jiàn)，如二甲雙胍本以治療糖尿病的藥物身份被研發(fā)出來(lái)，但后來(lái)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?！拔覀內绻軌蛘页龀墒焖幬锏钠渌π?，也可減少研發(fā)成本和臨床風(fēng)險，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(wèn)題。據世界衛生組織估計，在醫生所有開(kāi)出的藥物中，一半以上配藥或銷(xiāo)售不當，而且有半數患者沒(méi)有正確用藥。過(guò)度用藥、用藥不足和錯誤用藥導致稀缺資源的浪費和廣泛的衛生危害。

例如，慶大霉素、鏈霉素等是常見(jiàn)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(zhuān)家對1742名聾啞人進(jìn)行檢查，發(fā)現78%的人為后天聾啞，其中應用鏈霉素、慶大霉素等耳毒性藥物引起聾啞者足有500余名。不合理用藥導致的嚴重后果可見(jiàn)一斑。

“人工智能可依托于基因組學(xué)大數據，對每位病人的用藥‘私人訂制’，無(wú)論是基因突變導致的藥物敏感性差異，還是體重等個(gè)體差異帶來(lái)的用藥劑量微調，都可以通過(guò)人工智能的‘火眼金睛’精準判斷?！毙觳ㄕf(shuō)。

與藥物研發(fā)一樣，現階段人工智能在合理用藥領(lǐng)域也剛剛起步?！叭绻麛祿?、數據質(zhì)量跟不上，即便醫學(xué)人工智能有再好的前景，也會(huì )陷入‘巧婦難為無(wú)米之炊’的尷尬境地，對于藥物研發(fā)和合理用藥更是如此?！敝锌圃悍肿佑跋裰攸c(diǎn)實(shí)驗室主任田捷表示，目前以研發(fā)和應用為目的的數據收集正在全國范圍內穩步推進(jìn)，下一步學(xué)界還將瞄準數據標準化、高質(zhì)化發(fā)展。

據悉，今年8月份，中國抗癌協(xié)會(huì )將正式成立腫瘤人工智能專(zhuān)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(wèn)題的學(xué)術(shù)平臺。屆時(shí)，將聯(lián)合臨床醫學(xué)、生物信息學(xué)和計算機科學(xué)等多學(xué)科專(zhuān)業(yè)人才，合眾之力在腫瘤學(xué)領(lǐng)域建立醫工結合的示范模式，同時(shí)推進(jìn)行業(yè)相關(guān)政策和標準制定，共同推動(dòng)醫學(xué)人工智能的快速、健康發(fā)展。