人工智能浪潮下,“AI制藥”是風口還是泡沫?

季媛媛2023-12-05 14:07

百度CEO李彥宏曾說:“互聯(lián)網(wǎng)的下半場是人工智能”。隨著數(shù)字技術的蓬勃發(fā)展,數(shù)字經(jīng)濟已成為全球經(jīng)濟發(fā)展的重要推動力,一眾跨國藥企也在加速布局“AI+制藥”賽道,行業(yè)高速發(fā)展中也催生了不少獨角獸企業(yè)。

近日,港交所官網(wǎng)顯示,晶泰科技遞交港交所上市申請,中信證券為獨家保薦人。根據(jù)招股書,公司藥物發(fā)現(xiàn)解決方案及智能自動化解決方案業(yè)務產(chǎn)生的收入實現(xiàn)大幅增長,晶泰科技的收入從2020年的3563.6萬元增長至2021年的6279.9萬元,并進一步增長至2022年1.33億元,CAGR(復合增長率)為93.4%。此外,截至2023年上半年,晶泰科技的收入為8000萬元,較去年同期的4290萬元同比增長86.3%。服務客戶包括輝瑞、強生、正大天晴等。

這也是由于目前,在藥物研發(fā)費用低速上升的同時,新藥研發(fā)成功率卻在不斷降低。據(jù)全球生物技術行業(yè)組織BIO、Informa Pharma Intelligence以及QLS聯(lián)合發(fā)布的報告,過去十年(2011年-2020年),9704個藥物臨床開發(fā)項目中從1期臨床到獲得美國FDA批準上市的成功率平均為7.9%,所需要的時間平均為10.5年。另據(jù)發(fā)表在《美國醫(yī)學會雜志》上的一項報告統(tǒng)計顯示,在2009年至2018年期間,開發(fā)一種新藥的中位資本化成本為9.853億美元,而平均總資本化成本高達13.59億美元。

近年來,中國醫(yī)藥創(chuàng)新實力快速增強,企業(yè)研發(fā)投入也在持續(xù)提高。據(jù)統(tǒng)計,2021年中國規(guī)模藥企的研發(fā)投入達到233億美元,并且預計將于2026年達到405億美元,年復合增長率為11.7%。

如何降低研發(fā)成本提高研發(fā)效率?對此,有業(yè)內觀點認為,基于AI、物理建模、高性能計算的相關技術有望成為征服這座險峰的關鍵所在。

基于此,眼下不少跨國藥企也在加速布局“AI+制藥”賽道。例如,日前,勃林格殷格翰和IBM宣布達成一項合作協(xié)議,勃林格殷格翰將能夠利用IBM的基礎模型技術來發(fā)現(xiàn)新型候選抗體,用于開發(fā)有效的治療方法。根據(jù)協(xié)議,勃林格殷格翰將使用IBM開發(fā)的預訓練人工智能模型,該模型將根據(jù)勃林格殷格翰的其他專有數(shù)據(jù)進行進一步微調以生成目標候選抗體。勃林格殷格翰生物治療藥物研發(fā)全球主管Andrew Nixon表示,“雙方合作將開發(fā)出一個前所未有的加速抗體發(fā)現(xiàn)的平臺,加速公司創(chuàng)造新抗體療法的步伐?!?/p>

對此,有券商醫(yī)藥行業(yè)分析師對21世紀經(jīng)濟報道指出,新藥研發(fā)難度正逐年提升,主要表現(xiàn)在新藥研發(fā)周期有的長達十年,研發(fā)費用高達26億美元,每年最多誕生30-50種新藥,原創(chuàng)新藥僅15個左右。而面對患者未被滿足的臨床需求,行業(yè)需要召喚新技術、新理論、新策略,如此也驅動了技術的創(chuàng)新。這也說明,只有將前沿技術與經(jīng)典藥物研發(fā)手段相結合,縮短研發(fā)周期,降低研發(fā)成本,提高藥物研發(fā)成功率,才能助力中國原始創(chuàng)新。

“AI+制藥”布局成趨勢

近年來,隨著疾病復雜程度提升,臨床試驗的設計越來越復雜,傳統(tǒng)醫(yī)藥公司的研發(fā)投入不斷增長。

根據(jù)灼識咨詢發(fā)布的數(shù)據(jù),新藥的誕生會受到多方面因素的影響,但研發(fā)資金的不斷投入是其最根本的保障。從2016年至2021年,全球醫(yī)藥研發(fā)費從1,600億美元上漲至2,120億美元,年復合增長率為5.8%。在全球經(jīng)濟增長緩慢的大背景下,醫(yī)藥市場整體監(jiān)管趨嚴,全球醫(yī)藥行業(yè)研發(fā)投入將繼續(xù)保持低速增長。到2026年,預計全球醫(yī)藥公司藥品研發(fā)投入將會達到2,540億美元,年復合增長率較2016至2021年將會再下降2.1%。

然而,在研發(fā)費用低速上升的同時,新藥研發(fā)成功率卻在不斷降低。據(jù)統(tǒng)計,進入藥物開發(fā)管道的5,000至10,000個先導化合物中,平均只有一個能最終上市。因此,中國藥企的研發(fā)投入占比近年來持續(xù)提高。另外,2021年中國規(guī)模藥企的研發(fā)投入達到233億美元,并且預計將于2026年達到405億美元,年復合增長率為11.7%。保持較高研發(fā)投入所產(chǎn)生的重磅藥及新藥的技術優(yōu)勢所帶來的可持續(xù)良性盈利能力愈加成為中國藥企巨頭重點關注的投入方向。

而伴隨著藥物研發(fā)數(shù)據(jù)的高速累積和數(shù)字化轉型,以及人工智能技術(AI)的加速發(fā)展,AI在新藥發(fā)現(xiàn)的應用日益增多,優(yōu)勢也得到突出體現(xiàn)。數(shù)據(jù)、算法、算力三方面的發(fā)展,使得AI大規(guī)模進入藥品研發(fā) 領域成為現(xiàn)實。目前,AI在新藥研發(fā)及商業(yè)化不同階段的應用場景。

一是,應用于藥物發(fā)現(xiàn)階段。AI可以用于靶點發(fā)現(xiàn),檢索分析文獻等,找出通路、蛋白和機制等與疾病的相關性,提出新的可測試假說.以發(fā)現(xiàn)新機制新靶點;用于化合物研究和篩選,學習已知化學知識及資料,建立高效的模型、快速過濾“低質量”化合物、富集潛在有效分子;用于化合物合成,學習已知化學反應后預測在單一步驟中可以使用的化學反應,解析所需分子,得到可用試劑。

二是,應用于臨床前研究階段。AI可以幫助新適應癥發(fā)現(xiàn),將已上市或處于研發(fā)管線的藥物與疾病進行匹配,發(fā)現(xiàn)新靶點,擴大藥物的適應癥;用于晶型預測,晶型變化會改變固體化合物的物理及化學性質改變??蓪崿F(xiàn)高效動態(tài)配置藥物晶型。

三是,應用于臨床試驗階段。在臨床試驗設計層面,可以檢索過去臨床試驗中的成功和失敗經(jīng)驗,使臨床試驗方案避免重復常見的遺漏、提高安全性等。在患者招募層面,可以用于提取患者數(shù)據(jù).為臨床試驗匹配相應患者。

四是,應用于藥品銷售階段。在學術推廣方面,為藥械企業(yè)、醫(yī)生、患者提供全流程的智能醫(yī)學創(chuàng)新服務。

上述券商分析師介紹,例如在藥物研發(fā)過程的首要步驟是選擇藥物作用的靶點蛋白。在癌癥中突變率較高、患者數(shù)量較多的ALK、EGFR等靶點都是非常有市場的靶點。傳統(tǒng)靶點發(fā)現(xiàn)通過人工閱讀科研文獻,收集分析流行病學數(shù)據(jù),結合個人經(jīng)驗去推測潛在的藥物靶點,通常耗時2-3年,而AI利用自然語言處理技術(NLP),可以高效率挖掘文獻、組學數(shù)據(jù)、功能實驗數(shù)據(jù)等海量醫(yī)學資料,在短時間內發(fā)現(xiàn)藥物和疾病之間的作用關系,從而得到藥物在機體細胞上產(chǎn)生效用的候選靶點,這大幅縮短了靶點發(fā)現(xiàn)的時間,加快了藥物研發(fā)的進程。

“在過去的40年間,AI在藥物領域的探索應用不斷加快,人工智能的愈發(fā)成熟是醫(yī)藥領域發(fā)展的關鍵點。隨著全新的作用靶點和機制越來越少,制藥企業(yè)需要投入更多的人力及動力去打造Fist-In-Class產(chǎn)品,如何才能提高研發(fā)效率,如何用已有的技術手段賦能藥物研發(fā),AI的作用已是越來越大。”該分析師說。

如何實現(xiàn)“AI+藥企”合作模式落地?

眼下,強烈的新藥研發(fā)降本需求,技術的不斷創(chuàng)新,研發(fā)數(shù)據(jù)的持續(xù)累積和計算能力的日漸提升將推動人工智能藥物研發(fā)市場快速發(fā)展。傳統(tǒng)制藥公司與AI新藥研發(fā)公司頻頻達成高額合作,賽諾菲、安進、默沙東、阿斯利康、輝瑞等一眾頭部藥企均有所布局。

根據(jù)21世紀經(jīng)濟報道記者梳理,近年來,頭部藥企積極參與AI藥物研發(fā)合作,其中強生、輝瑞、阿斯利康、諾華、拜耳等頭部藥企合作較為頻繁,國際廠商安進、諾和諾德、三菱制藥等亦有布局。國內頭部玩家藥明康德、正大豐海、豪森藥業(yè)、云南白藥也參與到AI研發(fā)合作中。目前頭部藥企AI藥物研發(fā)聚焦的疾病領域主要是癌癥和精神類疾病,占比超過50%;其次是心腦血管、肝腎腸胃和呼吸系統(tǒng),占比大約30%;其余合作涉及的領域包括糖尿病、眼病、白血病、感染類疾病、免疫類疾病、藥物副作用領域。

這也催生了相關產(chǎn)業(yè)空間進一步擴容。根據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)顯示,藥物發(fā)現(xiàn)階段的全球藥物研發(fā)外包服務市場規(guī)模預計將由2023年的123億美元增長至2030年的325億美元,復合增長率為14.9%,而中國的藥物研發(fā)外包服務市場規(guī)模預計將由2023年的34億美元增長至2030年的119億美元,復合增長率為19.6%。

“AI輔助藥物研發(fā)”的熱潮,不僅誕生了眾多新興企業(yè),還促進了傳統(tǒng)制藥大企在AI領域的探索;此外,IT巨頭也嘗試利用自身的互聯(lián)網(wǎng)基礎與平臺優(yōu)勢進行技術布局,擴張業(yè)務版圖,進入“AI輔助藥物研發(fā)”的賽道。

例如,科技行業(yè)巨頭英偉達已被業(yè)內人士認為是人工智能的“賣鏟人”,堪稱全球AI制藥公司的最大金主。這也是由于,今年以來,英偉達已經(jīng)瘋狂“掃貨”9家AI制藥公司,不僅如此,2023年第三季度,英偉達更是收入創(chuàng)下181.2億美元的紀錄,較第二季度增長34%,較去年同期增長206%。而根據(jù)行業(yè)機構統(tǒng)計,截至今年8月,英偉達就已經(jīng)對外投資多達21筆,遠超往年一整年2-10筆的融資數(shù)量,同時很大一部分資金投向了生物醫(yī)學。

針對這一現(xiàn)象,有藥企高管也對21世紀經(jīng)濟報道指出,AI應用的范圍擴展至醫(yī)藥行業(yè)也是基于科技高速發(fā)展的趨勢,是不可阻擋的社會發(fā)展趨勢。而醫(yī)療健康領域需求永遠存在,所以這兩個領域的結合理所當然,且未來的前景還是非常巨大。不過,需要注意的是,AI與醫(yī)藥行業(yè)相結合也存在諸多難點。

它的難點在哪?“一方面,線上和線下的體系不能完全獨立,需要結合;另一方面,兩者融合需要政府政策的配套支持;此外,AI和醫(yī)療健康的結合還是要以醫(yī)療價值為導向,需要考慮如何真正能夠對醫(yī)療結果產(chǎn)生影響,目前這仍處于探索的過程?!鄙鲜鏊幤蟾吖苤赋?,尤其在醫(yī)療能力上,AI的運用仍處于起步階段,有很長的路要走,包括人才、組織上都還需要進一步發(fā)展提升。

“AI與醫(yī)療的結合是需要全社會共同來努力的,不是一個企業(yè)就能實現(xiàn),需要生態(tài)圈上下游的伙伴一起合作,僅靠一家企業(yè)做不了也做不成?!痹撍幤蟾吖苎a充道,中國新藥市場受到政策及資本的影響,可能會面臨不確定性,這方面就需要企業(yè)考慮如何加快研究效率真正進入全球競爭格局中,不斷試錯,降低整體的研發(fā)成本,以此提升競爭力。所以,未來幾年人工智能這一新技術將面臨較好的發(fā)展機遇,真正的走向AI助力藥物研發(fā)發(fā)展的新階段。

為了推動世界真正的走向AI助力藥物研發(fā)的新階段,新科技革命正在不斷涌現(xiàn),旨在悄然征服包括新藥研發(fā)在內的多座險峰,促進AI與生命科學、藥物研發(fā)等領域的深度融合。雖然這條路不好走,但前景是光明的。

文章來源:21經(jīng)濟新聞

作者:季媛媛

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