機器學習驅(qū)動的單抗開發(fā):生物工藝優(yōu)化的新路徑
近年來,單克隆抗體(mAbs)療法的發(fā)展對生物制藥行業(yè)提出了更高的要求。為了優(yōu)化這一過程,研究人員不斷探索新的方法,其中機器學習(ML)成為了一種有力的工具。柏林工業(yè)大學生物工藝工程系主任Mariano Nicolas Cruz Bournazou博士及其團隊指出:“在生物制藥創(chuàng)新中增加自主代理的數(shù)量對于縮短從產(chǎn)品到工藝的時間和資源消耗至關重要?!?/p>
Bournazou團隊特別提到,“實驗設計和操作中對機器學習工具的整合仍不完善?!睘橥苿訂慰归_發(fā)的優(yōu)化,這些科學家結(jié)合了貝葉斯算法、單抗培養(yǎng)的數(shù)字孿生模型,以及24個并行運行的小型生物反應器灌流系統(tǒng)。這一系統(tǒng)使他們能夠快速進行實驗,找到最大化單抗生產(chǎn)中可行細胞體積的條件。
該團隊強調(diào)了系統(tǒng)的多個關鍵優(yōu)勢:利用現(xiàn)有的工藝知識;在實驗進行中不斷學習;整合相關工藝的信息;預測近期事件;以及自動運行所有并行設置。
隨后,Bournazou團隊進行了多個實際應用場景的測試,并通過結(jié)果表明,該方法在確定單抗生產(chǎn)條件時十分有效,即便是在商業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)中也表現(xiàn)良好。盡管這一系統(tǒng)為當前的生物工藝行業(yè)帶來了顯著的好處,但在未來其潛力還將進一步發(fā)揮。
正如Bournazou及其同事所總結(jié)的那樣:“生物工藝開發(fā)中機器人能力與設備自主性之間的差距亟需縮小,生物技術和生物制藥行業(yè)才能匹配數(shù)字生物技術和生物工業(yè)5.0的高期望?!?/p>
編輯:王洪
排版:李麗


本文系作者 @TIMEDOO 原創(chuàng)發(fā)布在 肽度TIMEDOO。未經(jīng)許可,禁止轉(zhuǎn)載。