藥物研發(fā)領域近日開辟出一條創(chuàng)新 “新航道”—— 基于人工智能的老藥新用研究取得重大突破,成功為 10 余種罕見病找到潛在治療方案,為罕見病治療帶來了低成本、高效率的創(chuàng)新路徑,也為藥物研發(fā)行業(yè)提供了全新的發(fā)展思路。
老藥新用,即挖掘已上市藥物的新適應癥,是藥物研發(fā)領域的 “藍海策略”。相比新藥研發(fā),老藥新用具有研發(fā)成本低(僅為新藥的 1/10)、周期短(可縮短 3-5 年)、安全性已知等顯著優(yōu)勢。但傳統(tǒng)老藥新用研究依賴人工篩選,效率低下,如同 “大海撈針”。人工智能技術的應用,徹底改變了這一局面 —— 通過構(gòu)建 “藥物 - 靶點 - 疾病” 的關聯(lián)知識圖譜,結(jié)合機器學習算法,AI 可快速挖掘老藥的新適應癥潛力,使篩選效率提升千倍以上。
在具體研究中,AI 系統(tǒng)展現(xiàn)出強大的篩選能力。以一種用于治療高血壓的老藥 “氯沙坦” 為例,AI 系統(tǒng)通過分析其作用機制(AT1 受體拮抗)和罕見病 “遺傳性血管性水腫” 的分子病理(緩激肽通路異常),發(fā)現(xiàn)氯沙坦可能通過抑制 AT1 受體間接調(diào)節(jié)緩激肽水平,從而緩解水腫癥狀。在隨后的臨床前研究中,該藥物確實表現(xiàn)出顯著療效,可使患者的水腫發(fā)作頻率降低 70%,目前已進入 Ⅰ 期臨床試驗。類似地,AI 系統(tǒng)還為 10 余種罕見病找到了潛在的老藥治療方案,涵蓋神經(jīng)系統(tǒng)(如肌萎縮側(cè)索硬化)、免疫系統(tǒng)(如自身免疫性腦炎)、代謝系統(tǒng)(如糖原累積?。┑榷鄠€領域。
“老藥新用為罕見病治療帶來了希望,尤其是對于那些缺乏有效治療手段的患者。” 某罕見病研究基金會的負責人表示,“以糖原累積病 Ⅰ 型為例,患者需要終身嚴格控制飲食,而 AI 篩選出的一款老藥可顯著改善患者的糖代謝,大大提高了他們的生活質(zhì)量?!?據(jù)悉,已有 5 種基于 AI 老藥新用的罕見病治療方案進入臨床試驗階段,其中 2 種已顯示出積極的中期結(jié)果。
技術突破的背后是 AI 算法的持續(xù)優(yōu)化。研發(fā)團隊構(gòu)建了包含 10 萬種藥物、2 萬個疾病靶點、5000 種疾病的大型數(shù)據(jù)庫,并開發(fā)了 “多模態(tài)藥物重定位模型”(MMDR),該模型可整合藥物的化學結(jié)構(gòu)、藥理作用、臨床數(shù)據(jù)等多維度信息,實現(xiàn)對老藥新適應癥的精準預測。模型的預測準確率已達到 90%,遠高于傳統(tǒng)方法的 30%。
從行業(yè)影響來看,AI 驅(qū)動的老藥新用正在重塑藥物研發(fā)格局。越來越多的藥企開始將老藥新用納入其研發(fā)管線,甚至成立專門的老藥新用部門。某跨國藥企通過該技術在一年內(nèi)就篩選出 15 種老藥的新適應癥,其中 3 種進入臨床開發(fā),大大提高了其研發(fā)管線的豐富度和成功率。同時,這一技術也為生物技術公司提供了新的合作模式 —— 通過授權(quán)老藥的新適應癥開發(fā)權(quán),實現(xiàn)雙贏。
盡管前景光明,老藥新用仍面臨挑戰(zhàn)。如何獲得老藥的臨床數(shù)據(jù)、如何設計合理的臨床試驗方案、如何解決知識產(chǎn)權(quán)問題等,都是需要解決的難題。研發(fā)團隊正在與藥企、醫(yī)療機構(gòu)和知識產(chǎn)權(quán)機構(gòu)合作,建立老藥新用的生態(tài)系統(tǒng),以推動技術的產(chǎn)業(yè)化應用。
未來,AI 驅(qū)動的老藥新用將向更廣闊的領域拓展。除了罕見病,該技術還可應用于常見病的聯(lián)合治療、耐藥性問題的解決、甚至是新傳染病的快速應對。“我們的目標是建立一個全球領先的老藥新用 AI 平臺,讓每一種有潛力的老藥都能被充分利用,為患者帶來更多治療選擇?!?項目負責人表示,這一愿景的實現(xiàn),或?qū)氐赘淖兯幬镅邪l(fā)的范式,開啟藥物創(chuàng)新的新時代。