2021年6月17日，億藥科技在Nature Biotechnology（影響因子36.6）在線發(fā)表了題目為“Prediction of drug efficacy from transcriptional profiles with deep learning”的科研論文，揭示了一種基于基因指紋和深度學(xué)習(xí)的藥效預(yù)測系統(tǒng)（DLEPS，靈素系統(tǒng)）在創(chuàng)新藥物研發(fā)中的應(yīng)用。

在該研究中，研究人員首先構(gòu)建了一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使用化學(xué)編碼作為輸入，以匹配數(shù)據(jù)中測量的轉(zhuǎn)錄組變化。研究通過使用疾病相關(guān)基因指紋來反映特定疾病的“內(nèi)在痕跡”，并且使用基因集合富集分析（GSEA）來評估化合物對疾病的潛在療效。研究人員將這種方法和模型稱為基于深度學(xué)習(xí)的藥效預(yù)測系統(tǒng)，簡稱藥效預(yù)測系統(tǒng)（DLEPS，靈素系統(tǒng)）。在預(yù)測基因表達(dá)變化部分，靈素系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地預(yù)測新分子對轉(zhuǎn)錄組造成的影響，平均相關(guān)性達(dá)到0.74。

作為該系統(tǒng)背后的研發(fā)商，億藥科技的創(chuàng)始人謝正偉介紹，靈素系統(tǒng)可成功應(yīng)用于篩選治療肥胖、高尿酸血癥和NASH的化合物，總體準(zhǔn)確率超過50%。此外，靈素系統(tǒng)可克服傳統(tǒng)藥物開發(fā)的困難，僅基于基因指紋就可預(yù)測高度多樣化和復(fù)雜疾病的候選分子。

除在篩選疾病候選小分子方面的作用外，該研究還表明靈素系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)疾病致病機(jī)制以及疾病致病靶蛋白方面的潛力。隨著組學(xué)的發(fā)展應(yīng)用，大多數(shù)疾病（包括年齡依賴疾病、代謝紊亂和癌癥）都有明確的基因標(biāo)記，這為靈素系統(tǒng)應(yīng)用于其他疾病提供了基礎(chǔ)。同時，靈素系統(tǒng)對于尚無明確治療靶點(diǎn)的疾病或會帶來意想不到的療效，其有望成為制藥行業(yè)的有力工具，為復(fù)雜疾病患者帶來福音。

億藥科技的靈素系統(tǒng)：節(jié)約70%~80%研發(fā)成本

人工智能（AI）的出現(xiàn)全面加速了各個行業(yè)的發(fā)展，而在生物制藥領(lǐng)域，由于深度學(xué)習(xí)可以更全面地了解化學(xué)物的相似性、化學(xué)與蛋白質(zhì)的相互作用、化學(xué)物的特性、化學(xué)基因關(guān)系等，所以AI可以幫助研究人員快速篩選出功能強(qiáng)大的化合物。

也是基于這套邏輯，億藥科技采用深度學(xué)習(xí)與實(shí)驗室驗證相結(jié)合的策略，以解決藥物開發(fā)中的痛點(diǎn)，并搭建完成了AI新藥研發(fā)平臺——靈素系統(tǒng)，以提升藥物研發(fā)水平與效率。謝正偉博士介紹，通過調(diào)整基因模型得到候選物，可以發(fā)現(xiàn)新作用機(jī)制或靶點(diǎn)，可預(yù)測化合物活性，可以解決多靶點(diǎn)、多機(jī)制疾病（疑難雜癥），快速得到臨床候選藥物。

而這個“快速”具象上來說，就是通過靈素系統(tǒng)可以顯著縮短化合進(jìn)入動物實(shí)驗的時間，比如傳統(tǒng)方法做到動物實(shí)驗需要3~5年，而通過靈素系統(tǒng)預(yù)測的化合物可以直接進(jìn)行動物實(shí)驗。因此，新藥研發(fā)成本也相對降低，可以節(jié)約70%~80%，研發(fā)時間由3~5年縮短至1~2年。

基于這套藥物研發(fā)系統(tǒng)，億藥科技已經(jīng)自建了數(shù)條臨床前管線，包括在延長壽命、肥胖、高尿酸血癥、非酒精性脂肪性肝炎、骨質(zhì)疏松等方向都進(jìn)行了藥物開發(fā)，并取得了非常好的動物實(shí)驗效果。例如在延長壽命方向，億藥科技就發(fā)現(xiàn)了可以延長小鼠壽命145天的候選化合物。

除了以上管線布局，億藥科技理論上還可以實(shí)現(xiàn)800個靶點(diǎn)的藥物設(shè)計，并且其中已經(jīng)申請了十幾項化合物功能專利，現(xiàn)處于PCC研究階段，公司未來管線將拓展到30種疾病領(lǐng)域。

除了搭建自有管線，億藥科技在商業(yè)模式方面另外還采用兩種服務(wù)模式：SaaS平臺服務(wù)和藥物分子設(shè)計和篩選的技術(shù)服務(wù)。公司與各大科研高校的合作伙伴都取得的很好的研發(fā)成果，后續(xù)將有多篇專利提交和論文發(fā)表。同時，公司也正在與醫(yī)學(xué)藥廠合作，整合人工智能、CADD、MD等多種手段，完成甲方要求的新分子設(shè)計，加快合作方研發(fā)進(jìn)程，最終使患者獲益。

億藥科技的硬實(shí)力創(chuàng)始團(tuán)隊

億藥科技是一家以人工智能驅(qū)動的新型創(chuàng)新藥物研發(fā)公司，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的、不依賴于已知靶點(diǎn)、基于深度學(xué)習(xí)和基因指紋的DLEPS系統(tǒng)（靈素系統(tǒng)）。公司致力于衰老、肥胖、痛風(fēng)、非酒精性肝炎、癌癥等多種疾病的創(chuàng)新藥物研發(fā)。

公司創(chuàng)始人謝正偉博士是北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部研究員、助理教授，具有系統(tǒng)生物學(xué)、人工智能算法、藥理學(xué)、分子細(xì)胞生物學(xué)等復(fù)合背景，研究方向長期致力于衰老機(jī)制與AI算法研究，早期研究成果發(fā)表在Cell、AgingCell、Bioinformatics上，主持并參與過5項國家自然科學(xué)基金項目。

目前，謝正偉博士主要負(fù)責(zé)人工智能平臺核心算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)方法的建立，將其與藥物化學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)結(jié)合緊密，使其化合物活性預(yù)測準(zhǔn)確率提高到30-70%。

另一位億藥科技藥物化學(xué)負(fù)責(zé)人為王靖翔，他畢業(yè)于新疆石河子大學(xué) （211重點(diǎn)大學(xué)），制藥工程專業(yè)。研究方向包括抗腫瘤、免疫、糖尿病、痛風(fēng)等。主持及參與多項藥物的研發(fā)并發(fā)表相關(guān)研究專利。目前負(fù)責(zé)藥物化學(xué)虛擬篩選平臺。預(yù)測藥物理化性質(zhì)靶點(diǎn)、酶及細(xì)胞活性、微粒體酶穩(wěn)定性、PPB、藥物相互作用、藥動學(xué)參數(shù)、毒性等。

最后，億藥科技藥的理驗證平臺由高明景負(fù)責(zé)，他常年從事基因克隆、篩選，免疫反應(yīng)機(jī)理研究等，聚焦于糖尿病、痛風(fēng)、關(guān)節(jié)炎、AD、PD、癌癥、高血壓、高血脂等研究方向。目前工作負(fù)責(zé)公司藥理毒理驗證平臺，已建立8個疾病模型，正在開發(fā)5個新疾病模型，可以提供酶、細(xì)胞、血漿、器官檢測，體內(nèi)、體外藥效、藥動學(xué)、毒理學(xué)檢測等。

據(jù)悉，億藥科技正在進(jìn)行新一輪融資，融資所得將支持旗下管線推進(jìn)到IND，以及用于平臺建設(shè)、人員招募和研發(fā)等方面。未來幾個月，億藥科技將建立一個投資數(shù)千萬元的藥物研發(fā)平臺，長期發(fā)展注重自我造血、原創(chuàng)性研發(fā)，最終成為人工智能等新技術(shù)驅(qū)動的新型藥企。