AI加速药物研发,但有效性尚未经过测试 - 彭博社
Naomi Kresge, Ian King
插图:Aaron Fernandez for Bloomberg Businessweek一月中旬, Genentech开始招募200名患者,测试其一种实验性药物是否能控制溃疡性结肠炎,这是一种疼痛的、不可治愈的炎症性肠道疾病。在此之前,这种化合物只在实验中用于治疗肺部和皮肤疾病。决定是否将一种药物用于与最初预期不同的疾病通常需要经过多年的艰苦实验室工作,但这家加利福尼亚生物技术公司仅用了九个月。不同之处在于:人工智能,该公司表示帮助其研究人员扫描了数百万种可能性,以确认该药物对影响结肠细胞的疾病可能有用。
“这并不意味着人类不再需要,”哈佛大学和麻省理工学院计算生物学家阿维夫·雷格夫说,她暂时离开学术工作来负责Genentech的研发工作。“但突然间,人类获得了超能力。”
Genentech位于旧金山以外的办公室。摄影师:Justin Sullivan/Getty Images该项目只是制药行业采用人工智能加速药物开发的一个例子。Genentech的瑞士母公司 Roche Holding AG拥有一些最雄心勃勃的计划,包括建立自己的生成式人工智能工具,名为RocheGPT。目标不仅是更快地前进,还要回答以前无法回答的问题,雷格夫说。她将人工智能的提升描述为科学家“服用类固醇”一样。
但生物技术的真正考验将是借助人工智能开发的药物是否比凡人开发的药物更有可能对患者产生成功的效果。虽然这还远非确定,资金正在涌入。在过去的十年里,投资者已经向“以人工智能为先”的生物技术公司注入了约180亿美元,即使这些公司去年才被波士顿咨询集团发现。而在一月份的旧金山JPMorgan医疗保健大会上,几乎每位首席执行官在他们的演讲中都提到了人工智能。
制药和生物技术领域的人工智能热潮也吸引了全球市值最高的芯片制造商Nvidia Corp的兴趣。这家硅谷明星公司的市值在过去12个月内增长了两倍以上,达到了1.56万亿美元,超过了最有价值的制药公司Eli Lilly & Co.的两倍多,这主要是因为人们对ChatGPT和其他依赖Nvidia芯片提供计算能力的生成式人工智能技术的兴趣。
Nvidia已经努力说服制药行业采用其每个售价5万美元的芯片超过十年。现在,该公司相信自己已经牢牢地站稳了脚跟。它至少与20家最大的制药公司和2500多家初创公司有业务往来。而且它已经与一些大型制药巨头签订了更深入的研究协议,包括罗氏。Nvidia首席执行官Jensen Huang表示,迄今为止所做的工作仅仅是揭示了人工智能在药物开发中的一小部分潜力。
在摩根大通会议期间的一个专题讨论会上,黄先生告诉一屋子站满人的观众,未来十年内,药物几乎可以完全通过计算平台进行模拟设计,就像他的公司提供的那种平台一样。“我们决心与您合作推动这一领域的发展,”他说。
这将标志着药物开发领域的一次地震性转变。据波士顿咨询公司称,通常需要12至15年时间将一种药物推向市场。该咨询公司表示,人工智能驱动的研发可以帮助缩短将药物候选品推向人体测试阶段的时间和成本,削减25%至50%。但仍需要研究来证明,AI辅助药物是否具有更高的临床成功概率。
尽管如此,英伟达健康护理部门负责人金伯利·鲍威尔表示,制药业正在迅速响应人工智能的变革,如今许多与英伟达合作的初创公司都认为自己是“技术生物”公司,而不是生物技术公司,他们利用数据来“驱动他们追求的生物学,而不是生物学影响他们需要使用的技术。”
她说,关键在于人工智能能够理解大量各种类型的数据,“我们现在正处于ChatGPT时刻,这让未来与您的数据交谈变得显而易见,”鲍威尔说。“未来将能够将非常复杂的数据输入模型,让我们能够以人类能力无法做到的方式进行推理。您实际上可以使用口语或输入文字,比如说‘请生成新的分子,看起来像这个,但具有这些特征。’然后它会怎么做呢?它会启动。然后返回的是您认为应该追求的前10个。”
芯片行业并没有一直达到如此乐观的预期。例如,英伟达公司曾预测,到2020年左右,机器智能将使自动驾驶车辆成为最复杂和危险的人类活动之一。虽然汽车行业大大增加了每辆车中的技术装备, 机器人出租车及其同类产品仍然远未成为日常生活的一部分。
“五年内我们是否会看到基于人工智能的全面药物发现?我认为这是一个价值百万美元的问题,” 诺和诺德(Novo Nordisk A/S)首席数字和信息官安德斯·罗马雷说。这家丹麦公司是糖尿病药物奥塞帕和减肥针维戈维的制造商。诺和诺德已经在公司内部部署了人工智能,用于加快监管提交流程,监督生产质量等各方面。罗马雷表示,员工每月在公司内部使用ChatGPT超过5万次。但是,虽然人工智能可以加快工作进程,“最终将药物交到患者手中必须是基于人类知识和理解的人类决定,”他说。
在罗氏公司,人工智能的努力是推动该公司重新回到药物开发的前沿,此前该公司经历了一系列失败的晚期临床试验,包括针对癌症和阿尔茨海默病药物的失败。罗氏旗下的基因泰克公司是生物技术先驱,开发了一些历史上最畅销的癌症药物,但近年来一直在努力开发畅销药。
罗氏总部位于瑞士巴塞尔。摄影师:斯特凡·韦尔穆特/彭博社在溃疡性结肠炎项目中,研究人员已经有科学依据表明,瑞士罗氏旗下的基因泰克于2022年8月收购的一种实验药物可能对结肠疾病有用。他们使用机器学习来分析单个细胞,然后使用另一种数字工具来运行基本上是对结肠中的一种特定类型细胞进行反向图像搜索,这种细胞可能受到该药物的影响。
基因泰克将其比作训练算法从水果沙拉中挑出蓝莓——换句话说,教它识别显示特定疾病特征的细胞,然后让人工智能在其他部位找到具有类似特征的细胞。但只有患者试验才能显示算法启用的药物实际上有多大帮助。
科学家已经表明算法可以大大加速找到能够打击细胞上某一特定靶点的化学化合物所需的时间——找到适合锁的钥匙,可以这么说,剑桥大学物理学家李阿尔法说,他已经休学至2027年共同创办了机器学习生物技术公司PostEra。但尚未表明人工智能是否比人类更有效地找到打开正确锁的方法,李说。这就是为什么人工智能在生物学领域不会完全证明自己,他说,直到罗氏正在进行的人体研究得出结论。
“有时候当你打开门时,你会发现其实门后什么都没有,”李说。他表示,人工智能“并非能解决药物开发中的一切问题的灵丹妙药”。他说:“也许现在是时候退后一步,非常具体地思考我们现在可以用人工智能解决哪些关键痛点,以及未来的路线图是什么。”阅读下一篇文章: 人工智能首个发现的药物竞赛即将迎来关键里程碑