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Nature Biotechnology:人工智能设计研发新药只需46天

作者: Jansfer

时间: 2019-09-05 14:48

研究人员开发了一种新的人工智能系统,能够在46天内发现并成功测试几种新化合物。

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美国因斯里克医学公司(Insilico Medicine)利用其开发的用于药物发现的人工智能系统,在21天内设计筛选后合成了六种新的DDR1抑制剂,DDR1是一种与纤维化和其他疾病有关的激酶靶标。目前该研究已发表在本周的Nature Biotechnology杂志上。

因斯里克医学公司就该项研究开发了生成性张量强化学习(GENTRL)的人工智能系统。 研究人员发现其中四种化合物通过生化分析测试具有活性,两种通过细胞分析证实具有活性。实验人员选用其中一种候选药物在小鼠体内进行了测试,显示了出良好的药物代谢动力学性质。

在设计阶段结束后,GENTRL能够在25天内合成药物并进行临床前验证,整个过程仅耗时46天。该研究团队表示,这种方法比制药公司的高效研发过程还快15倍。

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图|深度学习能够快速识别有效的DDR1激酶抑制剂(图片来源:Insilico Medicine)

专业的算法通过让两个神经网络相互竞争来创建与真实数据集难以区分的合成数据集。 一个神经网络生成数据,另一个神经网络将其与迭代循环中的真实数据集进行比较,从而逐步降低合成数据集中的误差。在寻找分子线索时,不使用反复试验的方法,而是向网络发出请求生成特定的线索,并根据需要生成相应的线索。

研究人员表示,GENTRL提供了一种改进药物发现的过程,因为传统的研究技术需要测试数千种小分子。因此人工智能辅助筛选药物,大大减少所需时间,从而节省大量资金,造福公众。

Insilico Medicine目前正在开发一种综合性的药物研发管道,利用人工智能可以生成有特定属性的新分子,还能专门用于快速验证小分子化学的预期目标。

“现在,这项技术正逐渐成为主流,我们很高兴看到几年前开发的模型,生成了一些针对较简单标靶的分子,并在动物身上得到实验验证。整合到综合药物研发管道中后,这些模型同样适用于许多不同种类的目标。我们与先进的生物技术公司合作,进一步推动生成化学和生物学的前沿发展。”Insilico Medicine的创始人兼首席执行官Alex Zhavoronkov博士说。

参考:https://www.drugtargetreview.com/news/48404/ai-designed-synthesised-and-validated-new-drug-in-46-days/

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