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近日，在同寫意主辦的第四屆前沿技術(shù)大會上，湃隆科技聯(lián)合創(chuàng)始人、藥化高級副總裁谷曉輝在與雷峰網(wǎng)《醫(yī)健AI掘金志》的對話中介紹，作為CADD升級階段，AIDD在算力、算法兩方面都取得了很大突破，應(yīng)用于藥物研發(fā)的全過程中，大幅提升了創(chuàng)新藥物的研發(fā)效率。
同時，谷曉輝博士也指出，現(xiàn)階段大家不要對AIDD期待太高，創(chuàng)新藥物研發(fā)中的許多瓶頸它目前還解決不了。
谷曉輝博士1998年畢業(yè)于中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)所，曾在美國國家癌癥中心與哈佛醫(yī)學(xué)院進(jìn)行博士后研究。
2001年，谷曉輝正式進(jìn)入工業(yè)界，先后在X-Ceptor、Exelixis、睿智化學(xué)、大冢制藥、康龍化成，先聲藥業(yè)等公司從事新藥研發(fā)和管理工作。
作為藥化學(xué)家的谷曉輝意識到，最近幾十年中興起的各種藥物研發(fā)新手段，不論是高通量篩選、組合化學(xué)或其他熱極一時的技術(shù)，都無法突破新藥研發(fā)過程中的瓶頸。
谷曉輝將目光放在了新興起的AI技術(shù)之上，期待利用AI技術(shù)來加快小分子藥物的開發(fā)并降低成本。
也是基于這個理念，2019年谷曉輝受湃隆生物CEO李銘曦邀請，共同創(chuàng)辦人工智能生物科技公司湃隆生物并擔(dān)任藥化高級副總裁，負(fù)責(zé)公司藥物管線布局及項(xiàng)目推進(jìn)等工作。
進(jìn)入湃隆生物后，在與AI藥物發(fā)現(xiàn)企業(yè)Exscientia共同推進(jìn)藥物研發(fā)的合作中，谷曉輝對AI制藥技術(shù)的理解更加深刻。
“在藥物研發(fā)過程中，有兩個重要難關(guān)是AI技術(shù)下一步需要攻克的：一是靶點(diǎn)的選擇，二是提升臨床成功率。”
以下為《醫(yī)健AI掘金志》與谷曉輝的對話內(nèi)容，《醫(yī)健AI掘金志》做了不改變原意的編輯與整理。
《醫(yī)健AI掘金志》：您是如何進(jìn)入藥物研發(fā)領(lǐng)域的？從什么時候開始接觸AI制藥？
谷曉輝：1998年我從中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)所博士畢業(yè)后，在美國國立衛(wèi)生研究署和哈佛醫(yī)學(xué)院分別做了一年多博士后，主要從事治療藥品成癮藥物的研發(fā)。
2001年，我正式進(jìn)入工業(yè)界，加入圣地亞哥的一家生物制藥公司X-Ceptor做藥物研發(fā)。當(dāng)時研發(fā)的一款治療原發(fā)性高血壓的MR抑制劑，于2019年在日本獲批上市。
2004年，這家公司被Exelixis收購，我也進(jìn)入Exelixis工作。
Exelixis是一家成立于1994年的制藥公司，專注于癌癥小分子藥物的研發(fā)，曾推出過一款治療腎癌與甲狀腺癌的蛋白質(zhì)酶靶向藥卡博替尼，在國內(nèi)有不少公司都在仿制。
后來我先后進(jìn)入睿智化學(xué)、大冢制藥、康龍化成等企業(yè)，負(fù)責(zé)藥化的工作。在康龍化成工作期間，我參與了公司與基因泰克合作的藥化項(xiàng)目，其中一款藥物PI3KAlpha抑制劑GDC-0077的研發(fā)最為順利，目前已經(jīng)推進(jìn)到臨床三期。
早年間，我更多是在美國從事First-in-class的藥物研發(fā)，近年來工作重心逐漸轉(zhuǎn)移到國內(nèi)，希望為國內(nèi)藥企的創(chuàng)新藥物研發(fā)貢獻(xiàn)一份力量。
2019年11月，我作為藥物化學(xué)負(fù)責(zé)人加入了先聲藥業(yè)，負(fù)責(zé)與成都先導(dǎo)的合作。不久后，我在先聲藥業(yè)的前同事李銘曦博士找到我，邀請我共同創(chuàng)辦湃隆生物，并負(fù)責(zé)公司的藥化工作。
當(dāng)時銘曦向我提起，湃隆生物將會與人工智能驅(qū)動的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)公司Exscientia合作，利用位于上海和舊金山灣區(qū)的兩大戰(zhàn)略研發(fā)中心以及與歐洲重要的合作伙伴關(guān)系，整合跨越多個地區(qū)的頂尖人才和尖端技術(shù)，為高度未滿足的醫(yī)療需求提供突破性藥物。
那一時期，國內(nèi)的創(chuàng)新藥發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入瓶頸期，很多公司的研發(fā)工作都是以專利破解為主，很少出現(xiàn)真正的創(chuàng)新。
我覺得利用AI技術(shù)或許能夠找到新的化學(xué)起點(diǎn)，為創(chuàng)新藥物研發(fā)創(chuàng)造更多的可能性，于是加入了湃隆生物，正式開始利用AI技術(shù)進(jìn)行藥物研發(fā)工作。
《醫(yī)健AI掘金志》：湃隆生物目前有哪些研發(fā)管線？
谷曉輝：湃隆生物嘗試?yán)萌斯ぶ悄軆?yōu)化藥物研發(fā)的全過程—從靶點(diǎn)選擇到臨床試驗(yàn)。
目前，公司已針對細(xì)胞周期CDK和“合成致死”信號通路開發(fā)了多款候選藥物，我們利用人工智能（AI）技術(shù)開發(fā)的首款新藥CDK7抑制劑GTAEXS617不久前已在歐盟獲得新藥臨床試驗(yàn)（IND）批準(zhǔn)，并已完成首位患者招募。
GTAEXS617是一款高選擇性的小分子非共價CDK7抑制劑。CDK7是細(xì)胞周期依賴性激酶（CDK）家族的成員之一，其過表達(dá)與許多腫瘤細(xì)胞的生長、增殖密切相關(guān)，CDK7抑制劑有望為一系列難治性腫瘤患者帶來新的治療選擇。全球范圍內(nèi)尚沒有CDK7抑制劑獲批上市。
除了CDK7抑制劑，我們的研發(fā)管線中還有一些其他處在臨床前研究階段的高選擇性CDK抑制劑。
此外，我們的“合成致死”管線中，也有項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入到IND-enabling階段。預(yù)計(jì)在未來的3~5年，每年會有1-2個項(xiàng)目逐漸進(jìn)入到臨床試驗(yàn)階段。
針對這些不同的項(xiàng)目，我們的整體開發(fā)理念是，通過轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究，去探索不同的生物標(biāo)志物，從而給特定的患者群體帶來精準(zhǔn)的治療選擇。
《醫(yī)健AI掘金志》：近年來，藥物研發(fā)的工具和手段經(jīng)過了哪些升級和演變？
谷曉輝：早期的藥物化學(xué)家平均每周只能合成1-2個化合物，一年合成不到一百個化合物。那時人們在認(rèn)知上存在一個誤區(qū)：如果能夠快速合成許多化合物，或許就能夠縮短新藥研發(fā)的周期。
在這個錯誤觀念的影響下，組合化學(xué)這門技術(shù)在上世紀(jì)九十年大受制藥公司的歡迎，在液相或固相上進(jìn)行平行合成，一周能合成幾萬或幾十萬個化合物。
但創(chuàng)新藥研發(fā)并不是一個簡單的數(shù)量問題，構(gòu)效關(guān)系的研究其實(shí)是一個螺旋式上升的過程，有時合成一萬個化合物跟合成二十個化合物獲得的信息基本上是一樣的，一定要經(jīng)過螺旋式上升的過程，才能慢慢接近臨床的合成化合物。
組合化學(xué)在實(shí)際應(yīng)用許多年以后，大家發(fā)現(xiàn)并沒有從實(shí)質(zhì)上提升研發(fā)效率，也沒能壓縮從項(xiàng)目立項(xiàng)到PCC（臨床前候選化合物）的時間。
當(dāng)然，組合化學(xué)也并非完全沒用，直到現(xiàn)在，我們在做化合物優(yōu)時也常會用到組合化學(xué)做一些小規(guī)模的化合物庫，這樣能快速獲得構(gòu)效關(guān)糸和找到成藥性好的化合物。
新的技術(shù)出現(xiàn)一般都能對創(chuàng)新藥研發(fā)的過程帶來或多或少的影響，甚至加速創(chuàng)新藥研發(fā)的過程，但迄今為止沒一項(xiàng)技能夠真正打破創(chuàng)新藥研發(fā)遇到的瓶頸，大大提高創(chuàng)新藥研發(fā)的臨床成功率。
從上世紀(jì)八十年代興起的計(jì)算機(jī)輔助藥物（CADD）也是如此。在算法、算力都取得突破之后，CADD也進(jìn)入了一個升級階段：AIDD，也就是現(xiàn)在常說的AI制藥。
《醫(yī)健AI掘金志》：AI技術(shù)在藥物研發(fā)中能夠發(fā)揮哪些作用？
谷曉輝：以湃隆生物為例，我們旨在利用AI技術(shù)開發(fā)腫瘤精準(zhǔn)治療藥物，以解決患者的未滿足臨床需求。AI技術(shù)在藥物研發(fā)中發(fā)揮著非常重要的作用，我們目前的研發(fā)工作中很多方面都在使用AI技術(shù)，從靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，分子的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，ADME及毒性的預(yù)測到臨床階段生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)。
行業(yè)中，通常推十個化合物進(jìn)入臨床階段，可能最后只有一個化合物能夠獲批，百分之九十的項(xiàng)目都死掉了，如果能夠提高臨床成功率，一定能節(jié)省很多研發(fā)費(fèi)用，這也是創(chuàng)新藥行業(yè)目前遇到的最大的問題。
AI制藥目前能夠縮短拿到臨床前候選化合物的時間。如果不用AI技術(shù)，做First in Class時間稍長，可能要四五年，F(xiàn)ast Follow一般兩年之內(nèi)就能夠拿到PCC。在AI技術(shù)的加成之下，F(xiàn)ast Follow的PCC階段能縮短到一年之內(nèi)。
如今潮水退去，行業(yè)逐漸回歸理性，大家都在探索如何利用AI技術(shù)更好地賦能藥物研發(fā)的各個環(huán)節(jié)。也許過程中還有許多技術(shù)難題尚未克服，但AI技術(shù)對創(chuàng)新藥研發(fā)工作的加成毋庸置疑。
《醫(yī)健AI掘金志》：相比近年來成立的AI制藥公司，擁有更多數(shù)據(jù)積累的大型藥企在AI輔助藥物研發(fā)方面是否更具優(yōu)勢？
谷曉輝：大型藥企在數(shù)據(jù)積累上的確更加深厚，他們通常在多個領(lǐng)域進(jìn)行藥物研發(fā)，并在多個疾病領(lǐng)域有廣泛的研究和臨床前及臨床數(shù)據(jù)的積累，很多藥企也在嘗試搭建自己的AI制藥團(tuán)隊(duì)，
同時，大型藥企通常擁有更多的資金和資源，可以投入到AI輔助藥物研發(fā)領(lǐng)域。
我們的合作方Exscientia是一家以人工智能驅(qū)動的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)公司，他們開發(fā)了首個功能性精準(zhǔn)腫瘤學(xué)平臺，在前瞻性、干預(yù)性臨床研究中指導(dǎo)治療選擇并改善患者預(yù)后，同時將人工智能設(shè)計(jì)的小分子化合物推進(jìn)到臨床應(yīng)用領(lǐng)域。
總體而言，AI在藥物研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)成為一種趨勢，大型藥企和AI制藥公司都在不斷探索和應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，以加速藥物研發(fā)過程，提高研發(fā)成功率，并為患者提供更有效的治療方案。
《醫(yī)健AI掘金志》：國內(nèi)外的AI制藥行業(yè)還存在哪些差距？
谷曉輝：早期AI制藥行業(yè)的從業(yè)者，大都是軟件工程師出身，AIDD和CADD人才儲備也不夠，既懂人工智能又懂創(chuàng)新藥研發(fā)的復(fù)合型人才更是稀缺。
隨著國內(nèi)AI制藥行業(yè)的發(fā)展，雖然正在不斷培養(yǎng)人才，但在某些高端領(lǐng)域的專業(yè)人才仍相對稀缺。
盡管存在差距，中國的AI制藥行業(yè)正朝著積極的方向發(fā)展，政府和企業(yè)都在積極推動AI技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和投入的增加，國內(nèi)外人才儲備方面的差距在逐漸縮小，尤其是在算法上，國內(nèi)外已經(jīng)沒有明顯差距。
《醫(yī)健AI掘金志》：國內(nèi)外新藥研發(fā)的環(huán)境有哪些不同的地方？
谷曉輝：國內(nèi)外在研發(fā)投入方面的不同，中國也在逐步增加對新藥研發(fā)的投入，但與美國相比，仍有一定差距。
國外一些國家擁有世界級的研究機(jī)構(gòu)和優(yōu)秀的科研人才，對新藥研發(fā)起到積極作用。中國在人才儲備和科研能力方面也在不斷提高，但在某些高端領(lǐng)域仍需要更多的努力。
中國和國外新藥研發(fā)的環(huán)境各有優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。隨著中國不斷加大對新藥研發(fā)的投入，相信中國的新藥研發(fā)環(huán)境將繼續(xù)逐步優(yōu)化，并取得更大的進(jìn)步。雷峰網(wǎng)雷峰網(wǎng)(公眾號：雷峰網(wǎng))
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