西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院
通過(guò)華為雲盤(pán)古藥物分子大模型進(jìn)行先導(dǎo)藥研發(fā)，西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院劉冰教授將超級(jí)抗菌藥這一研發(fā)過(guò)程從數(shù)年縮短至一個(gè)月，並且研發(fā)成本大幅降低70%。
2019年，全球約有120萬(wàn)人死於AMR（抗生素耐藥性）所加劇的細(xì)菌感染，已經(jīng)高於同年愛(ài)滋病毒（HIV）造成的死亡人數(shù)。每年因抗生素耐藥性直接和間接導(dǎo)致的死亡人數(shù)正在逐漸超過(guò)癌症。面對(duì)細(xì)菌耐藥性危機(jī)，研發(fā)出能夠消滅耐藥菌的抗生素迫在眉睫。然而，在醫(yī)藥研發(fā)領(lǐng)域中，有一條公認(rèn)的雙十定律：一款新藥的研發(fā)，費(fèi)用投入超過(guò)10億美金，整個(gè)研發(fā)流程耗時(shí)超過(guò)10年。同時(shí)，藥物研發(fā)強(qiáng)烈依賴學(xué)科經(jīng)驗(yàn)、新藥篩選失敗率高的現(xiàn)狀，深深困擾著醫(yī)藥專(zhuān)家。
華為雲聯(lián)合中科院上海藥物研究所提出了全新的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，對(duì)自然界中已存的17億小分子化合物進(jìn)行了預訓(xùn)練，生成了1億的全新小分子庫(kù)，其結(jié)構(gòu)新穎性達(dá)到了100％。盤(pán)古藥物分子大模型還可以兼具化合物-蛋白結(jié)合預測(cè)、小分子80+屬性預測(cè)、小分子優(yōu)化與生成等藥物研發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)所需的功能，做到了一個(gè)大模型賦能先導(dǎo)藥研發(fā)的全流程，最大化提升新藥研發(fā)效率，並且在20多項(xiàng)藥物發(fā)現(xiàn)任務(wù)上實(shí)現(xiàn)性能最優(yōu)（SOTA）。
西交大一附院的劉冰教授，成功發(fā)現(xiàn)了超級(jí)抗菌藥Drug X，該藥物是全新廣(guǎng)譜抗菌藥物，有望成為全球近40年來(lái)首個(gè)新靶點(diǎn)、新類(lèi)別的抗生素。Drug X有巨大潛力改變病人面對(duì)「超級(jí)耐藥菌」感染時(shí)無(wú)藥可用的局面。通過(guò)華為雲的盤(pán)古藥物設(shè)計(jì)平臺(tái)，劉冰教授將這一過(guò)程從數(shù)年縮短至一個(gè)月，並且研發(fā)成本大幅降低70%。
在實(shí)際使用中，劉冰教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)基於靶標(biāo)蛋白研究成果，通過(guò)盤(pán)古藥物設(shè)計(jì)平臺(tái)的蛋白-化合物結(jié)合預測(cè)功能成功篩選出了具備潛在藥效的小分子；通過(guò)分子優(yōu)化功能，提高了該小分子化合物與目標(biāo)抗菌靶點(diǎn)蛋白的結(jié)合，從而減弱對(duì)人體正常細(xì)胞可能產(chǎn)生的毒副作用。研發(fā)團(tuán)隊(duì)還使用屬性預測(cè)功能對(duì)生成的化合物實(shí)時(shí)評(píng)估成藥性指標(biāo)和後期量產(chǎn)需要綜合考慮的理化指標(biāo)。
目前，Drug X正在穩(wěn)步推進(jìn)IND（臨床研究申請），隨著該廣(guǎng)譜抗菌藥的後續(xù)臨床階段逐步進(jìn)行，最終將成為對(duì)抗超級(jí)耐藥菌的利器，未來(lái)有望每年挽救百萬(wàn)人生命。
