英國(guó)AI公司:發(fā)現(xiàn)一種關(guān)節(jié)炎藥物能夠抑制新冠肺炎導(dǎo)致的嚴(yán)重免疫反應(yīng)
自從20 世紀(jì) 50 年代以來(lái),由于更高的安全標(biāo)準(zhǔn),新藥研發(fā)的時(shí)間和成本都在呈指數(shù)增長(zhǎng)。一些投資者和制藥公司相信,AI 算法在某些情況下可以縮短藥物研發(fā)周期。英國(guó)一家AI公司發(fā)現(xiàn)了一種關(guān)節(jié)炎藥物能夠抑制新冠肺炎(Covid-19)導(dǎo)致的嚴(yán)重免疫反應(yīng),從而減輕新冠病毒(SARS-CoV-2)對(duì)肺部的傷害,目前基于這一發(fā)現(xiàn)的藥物正在臨床試驗(yàn)中進(jìn)行測(cè)試。
一月下旬的一個(gè)下午,英國(guó)藥理學(xué)家 Peter Richardson 跑出他的家庭辦公室,并且大聲告訴他的妻子:“我找到了!”妻子問(wèn)他找到什么了,Richardson 解釋說(shuō),他找到一種藥物,可能能夠治療正在中國(guó)爆發(fā)的新冠病毒感染的肺炎患者。
實(shí)際上,他的發(fā)現(xiàn)是受一款人工智能軟件的啟發(fā)。Benevolent AI是一家位于倫敦的初創(chuàng)公司,Richardson在其中擔(dān)任藥理學(xué)副總裁。
這家創(chuàng)業(yè)公司創(chuàng)建了一種 AI 引擎,將醫(yī)藥行業(yè)的數(shù)據(jù)和從科學(xué)研究論文中收集到的藥物信息結(jié)合起來(lái)。通過(guò)這個(gè) AI 軟件,Richardson 發(fā)現(xiàn)了一種治療類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的藥物 baricitinib,能夠抑制新冠病毒的一些嚴(yán)重影響。
在此后的幾周里,新冠病毒和這一想法一樣,迅速發(fā)展。2 月,Richardson 等人在 Benevolent AI 上發(fā)表了兩篇研究論文來(lái)提出他們的假設(shè)和支持性證據(jù),并引起了國(guó)際制藥巨頭禮來(lái)公司(Eli Lilly)的注意。
4 月中旬,Eli Lilly 公司宣布與美國(guó)國(guó)家過(guò)敏和傳染病研究所合作,對(duì) Covid-19 的患者進(jìn)行大規(guī)模臨床試驗(yàn)。Eli Lilly 公司生物醫(yī)學(xué)部門(mén)的總裁 Patrik Jonsson 表示,他的團(tuán)隊(duì)以前沒(méi)有考慮過(guò) baricitinib 作為一種傳染病的治療方法?!拔艺J(rèn)為 Covid-19 在很多方面將改變我們完成工作的方式。”
AI 幫助尋找新冠治療藥物
事實(shí)上,當(dāng) Richardson 和 Benevolent AI 公司的其他人決定去解決這種新型病毒時(shí),他們希望找到一種能夠被重新利用的現(xiàn)有藥物(即老藥新用),因?yàn)檫@樣可以減少安全性和監(jiān)管的障礙。
但是他們對(duì)病毒了解不多,尤其是這種病毒在很多方面都是新的,并且當(dāng)時(shí)還沒(méi)有完全確定其特征。于是,Richardson 開(kāi)始了他在 Benevolent AI 公司的探索,尋找相關(guān)或者更知名的冠狀病毒,如 SARS 病毒入侵人細(xì)胞的機(jī)制。
Benevolent AI 公司的軟件還能夠使疾病、癥狀和生物過(guò)程之間聯(lián)系的可視化,很快,Richardson 基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法發(fā)明的蛋白質(zhì)和基因網(wǎng)絡(luò),呈現(xiàn)出了一些有希望的目標(biāo)。
“圖表底部垂下的是一個(gè)從頁(yè)面跳出來(lái)的淡藍(lán)色部分,”Richardson 說(shuō),“它是一組調(diào)節(jié)冠狀病毒進(jìn)入并感染細(xì)胞機(jī)制的基因,用一種藥物靶向這些基因來(lái)阻止這種機(jī)制,可能會(huì)減緩病毒的傳播?!?/p>
緊接著,他開(kāi)始尋找已經(jīng)經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的藥物,這些藥物可以專(zhuān)門(mén)針對(duì)該基因組中的兩個(gè)最關(guān)鍵的基因,并且小劑量的使用就能夠產(chǎn)生效果。Richardson 說(shuō):“Baricitinib 剛好符合要求。”
Benevolent AI 公司的研究成果在二月上旬被發(fā)表在著名的醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》上。
研究報(bào)告表明,Baricitinib 對(duì)類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者的有效抗炎機(jī)制,在于它抑制了一種參與過(guò)度免疫反應(yīng)的蛋白質(zhì),而這種免疫反應(yīng)被稱(chēng)為細(xì)胞因子風(fēng)暴。在 Covid-19 患者中,同樣的蛋白質(zhì)也參與細(xì)胞因子風(fēng)暴,并損失患者肺和其他器官。
Benevolent AI 公司的成果很快吸引了 Lilly 公司的注意,該公司在意大利的醫(yī)生們受 Benevolent AI 公司的啟發(fā),在對(duì) Covid-19 嚴(yán)重案例的早期測(cè)試中發(fā)現(xiàn)了確鑿的證據(jù)。于是,他們開(kāi)始與政府的傳染病研究所就一項(xiàng)試驗(yàn)展開(kāi)了談判,以測(cè)試這種藥物對(duì) Covid-19 患者的影響。
不過(guò),我們也不應(yīng)該對(duì)此過(guò)度樂(lè)觀(guān)。因?yàn)樘嘤邢M乃幬锿茧y以通過(guò)臨床試驗(yàn)。美國(guó)食品和藥物管理局也對(duì) Baricitinib 發(fā)出了警告,提醒患者可能面臨“嚴(yán)重感染的風(fēng)險(xiǎn),可能會(huì)導(dǎo)致住院或死亡”。這是因?yàn)?strong>該藥物抑制了人的免疫系統(tǒng),雖然抑制了一種疾病,但會(huì)讓他們更容易受到新的感染。
實(shí)際上,作為該藥的副作用之一,類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者服用此藥物之后,感染病毒的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加,尤其是帶狀皰疹。研究人員也表示,在不影響身體對(duì)抗病毒的能力的情況下,何時(shí)確切地給 Covid-19 患者服用這種藥物,是一件棘手的事情。因?yàn)椤疤缁蛱t都可能會(huì)適得其反。”
圣路易斯華盛頓大學(xué)的教授 Jaebok Choi 表示,這種藥物使患者易受感染的風(fēng)險(xiǎn)值得關(guān)注?!拔液敛粦岩?barlicitinib 對(duì)細(xì)胞因子風(fēng)暴有效,我關(guān)心的是它將如何影響免疫性系統(tǒng)中的抗病毒活性?!?/p>
Lilly 公司的 Jonsson 則表示,由于 Covid-19 患者可能只需要服用一到兩周的藥物,它們的副作用可能不同于長(zhǎng)期服用 baricitinib 治療類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的患者。“盡管有很多未知數(shù),但面對(duì)這場(chǎng)流行病,需要認(rèn)真對(duì)待任何有希望的線(xiàn)索?!?/strong>
據(jù)了解,針對(duì)該藥物的臨床試驗(yàn)將于本月在美國(guó)開(kāi)始,并可能擴(kuò)大到包括歐洲和亞洲的患者。預(yù)計(jì)在 6 月底會(huì)有結(jié)果。
AI 藥物研發(fā)時(shí)代
通常情況下,為了研制一種疫苗或藥物,大型醫(yī)藥公司要篩選數(shù)百萬(wàn)種化合物、數(shù)千人連續(xù)工作 5 年、耗費(fèi)高達(dá)數(shù)億美元。而這次從初步的想法到臨床試驗(yàn)的迅速進(jìn)展,充分展示了研究人員與制藥公司爭(zhēng)相阻止新冠病毒的流行,也表明了計(jì)算機(jī)和人工智能在藥物開(kāi)發(fā)方面的潛力。
自從 20 世紀(jì) 50 年代以來(lái),由于更高的安全標(biāo)準(zhǔn),新藥研發(fā)的時(shí)間和成本都在呈指數(shù)增長(zhǎng)。
根據(jù)德勤 2018 年的研究統(tǒng)計(jì),從新藥平均研發(fā)成本上看,從頭開(kāi)發(fā)一個(gè)新藥需要耗費(fèi)21.8 億美元,這個(gè)數(shù)字幾乎是 2010 年(11.8 億美元)時(shí)候的 2 倍。而據(jù)塔夫特藥物發(fā)展研究中心報(bào)道,一款藥物從第一階段推進(jìn)到通過(guò) FDA 審批,平均需要花費(fèi) 96.8 個(gè)月的時(shí)間。
因此,壓縮研發(fā)周期和研發(fā)成本成為了藥企必然面臨的挑戰(zhàn)。AI 的加入,讓藥企們看到了希望。一些投資者和制藥公司相信計(jì)算能力和算法在某些情況下可以縮短藥物研發(fā)周期。
除了前文的案例,Lilly 公司和制藥巨頭輝瑞公司(Pfizer)也在與硅谷初創(chuàng)公司Atomwise 合作。去年,Atomwisa 公司使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)幫助斯坦福大學(xué)的研究人員找到一種靶向帕金森病患者細(xì)胞中異常積聚蛋白的潛在藥物。
此外,Benevolent AI 公司和制藥巨頭諾華公司(Novartis)在癌癥方面展開(kāi)了合作,在腎病方面則與阿斯利康(AstraZeneca)公司有合作。
參考資料:https://www.wired.com/story/ai-uncovers-potential-treatment-covid-19-patients/
來(lái)源:鈦媒體

