一家名为Insilico Medicine的生物技术研究公司希望通过在人工智能(AI)的帮助下大幅削减研究所需的时间,从而彻底改善药物研发现状。在医学杂志《Oncotarget》发表的一项研究中,一个由Insilico Medicine领导的团队详细介绍了他们的方法。从本质上讲,其研究人员建立了两个计算机网络(被称为生成式对抗网络,简称GANs)。其中一项研究提出了可能具有抗癌特性的新分子;另一种则是否定哪些药物抗癌无效。Polina Mamoshina是Insilico Medicine的一名研究科学家。她说,“最好是用艺术的类比来解释,如果癌症药物是艺术作品,那么第一个网络将是一个试图对其进行模仿的艺术学生,而第二个网络将是一名艺术专家。
回到GANS,第一个网络一直试图“欺骗”后者,让后者接受新的分子作为合法药物,这两种方法都能更好地了解癌症治疗应该是什么样子。一旦它们通过相互测试,这些网络就可以用来检测化合物,以检测它们的抗癌潜力。通过这种方式,Insilico?Medicine研究团队从一个公共数据库中筛选了7200万种化学物质。在GANS中选择的这些化合物中已经有60项获得癌症治疗药物专利,这意味着网络能够准确地鉴定出这些药物,而其选择的其他化合物也很可能值得进一步研究。
与体外实验(试管)实验相比,silico实验室的(计算机测试)方法的速度更快。研究人员并没有去寻找新的癌症治疗方法,而是使用一百万种已知的有治疗潜力的化合物,而在短短一个月时间里,研究人员就可以将候选名单缩小到100个。
这种方法不仅可以更快的促进药物开发,而且还能给研究带来更多的经济效益。每一种实验失败的药物,都会造成劳动力和资源价值数百万美元的损失。Journal of Health Economics的一项研究估计,每一种实验失败的药物比每一种实验成功的药物成本增加了超过16亿美元。有了更少、更精确的搜索范围,研究人员可以节省数百万,甚至数十亿。
但并非所有人都对silico testing的
应用抱有信心。Mamoshina承认,许多使用更传统的生物和化学方法的癌症研究人员不熟悉人工智能,这样的实验结果可能会不好取信于他们。“对他们来说,这是一个黑盒子,”她说。“这真的很难理解,这也是为什么他们会对此持怀疑态度。”
与其他尖端技术一样,炒作也可能推动了Insilico Medicine的进步,但是也买下了隐患。Olexandr Isayev是北卡罗来那大学的助理教授,他的实验室专注于开发人工辅助药物发现的方法。他承认,对于一项尚未提供任何实质性成果的技术,人们刚开始可能会表现的过于兴奋。“大多数发表的论文,包括这篇论文,都是纯粹的计算性的,”他说。“所以,一些预测可能是错误的。我真的很想看到“人工智能发现”的药物分子的首次被实验确认是成功的。”
该公司并没有将这种技术以软件即服务模式的形式进行授权,而是将研究范围扩大到网络已经能识别出的具有抗癌潜力的分子上。一旦这些化合物通过传统的体外测试,它们就会被授权给制药公司进行进一步的监管审查,如果一切顺利的话,市场营销也会得到批准。今年8月,该公司宣布,Insilico Medicine正与制药业巨头葛兰素史克合作,开始实施一些新的研究技术。
Insilico Medicine对这种新方法的信念,反映在它决定对自己发现的药物进行授权的决策中,而不是反映在发现药物的工具。然而,对于该公司来说,要证明人工智能确实能够剔除早期发现的药物确实治疗无效的猜测,他们将不得不回到实验室进行检测。