《我不是药神》,谁是药神?

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2018-07-10 14:04 朱佩佩 镁客网

将AI技术应用在药物研发这一具有广阔市场前景的商业领域,很可能给中国的创新药研发带来新的开拓性发展。

《我不是药神》,谁是药神?

刚刚过去的周末,您看了《我不是药神》吗?

自上映2天23时59分就攻破10亿票房大关之后,神作《我不是药神》再度传出捷报,截止至7月8日晚20时40分,该片票房已高达13.06亿元,破13亿仅用时3天20时26分。

作为国产影片近十年来第一部豆瓣评分9.0的电影,《我不是药神》火了。电影在点映阶段便收获诸多好评。不少人认为,这部电影能够公映,已是制度上很大的进步。但我们如果仅仅把这部电影当做一部普通的娱乐片去看待,显然低估了它的现实意义。

在电影中,也许是出于戏剧冲突的需要,药企扮演了最大的反派角色。然而,真实的世界远比电影塑造的情节复杂的多。

药企为什么要卖“天价”药?

现实生活中的药企并非都是唯利是图的资本家,对于研发原创新药的药企来说,每开发一种新药,成本是巨大的。这其中不仅可能涉及到多达十几亿美金的投资,更重要的是时间成本。一种新药,从理论阶段构效关系的研究,到合成路线的规划,到制药工艺的开发,再到药代动力学和毒理学的验证,再到剂型的选择,最后到原创新药的诞生——这才仅仅是万里长征的第一步,之后是漫长的临床研究验证。

而在几年到十几年的临床研究过程中,需要根据临床反馈,不断改进制药工艺,任何一个小环节的差错,都可能前功尽弃,新药胎死腹中。好不容易熬到临床研究结束了,药企又要面对新药的注册。要知道,仅仅一份新药的注册材料,有时能就多达十万多页,而美国FDA的审核期一般都要6个月,中国药监局的审计时间最短也要到4个月,但实际操作中,由于各种各样的原因新药注册长达数年的例子比比皆是。

同时由于药物的特殊性,政府也不会允许市场被长期垄断,对新药的专利保护一般是20年,这20年是从药物进入临床实验之前就开始算了。 由于药物的开发往往需要10年以上,因此很多原创专利药上市的时候,20年专利保护期已经过了一大半,新药在市场上真正垄断的时间其实只有几年,而只要专利过期,仿制药就会大量进入,极大地压低药价。 这也是迫使药企在短暂的垄断时期内把药价定得尽可能高的因素之一。

所以这就不难理解原创新药往往是“天价”的缘由了。研制原创新药的药企是攻克人类疾病最重要的一环,好的药物是社会的福祉。在目前的社会机制下,绝大部分的创新药物都是诞生在制药公司,而不是大学或者研究机构的实验室里。如果不给专利药市场垄断的机会,让药企和投资药企的资本机构看到新药可能产生巨额利润的机会,药企是不会有动力去开发新药的。最后导致的结果就是大家都卖仿制药,制药本身不会有创新和进步。

而创新是新药研发的最强驱动力,在科技发展日新月异的今天,依靠科技创新的医学发展进程不断提速,精准医疗或个性化医疗的兴起,也给制药企业带来新的改革思路, 那就是引进人工智能等新兴技术,使它们改变原有的研发模式,使巨大的投资成本减少和漫长的时间成本缩短,从而实现原创新药成本降低、不再“天价”。

《我不是药神》,谁是药神?

图 | 癌症患者Randell Sanders将自己的生物样本捐给实验室,进行AI和药物研究。

(图片来源:华尔街日报)

AI改变药物研发模式,新药不再“天价”

在美国波士顿,64岁的退役海军老兵Randell Sanders是一位前列腺癌患者,他把自己的两份血样以及各一份尿液和唾液样本交给了护士。临床人员将会检测分析Randell Sanders的样本,以观察他的身体对前列腺癌药物治疗的反应。这些样本同时会被送往一个实验室,在那里,人工智能技术应用正在改变制药公司的药物研发模式。

研发人员认为,擅长模式识别的人工智能可以从海量已有的和新的基因、代谢及临床信息中筛查筛选,以破解各种疾病背后的复杂网络。反过来,这也有助于发现适用于特定病人群体的药物,同时引导药企规避可能会失败的药物。

借助人工智能获知的生物学意义,也能帮助药企更好地确定并招募病人,以参与对他们最可能见效的创新疗法的临床试验,或许也能提升新药获得监管机构批准的可能性,比如获得美国FDA批准。

Berg Health的总裁Niven Narain指出,人工智能驱动的药物实验同传统药物实验的最大区别在于,“我们并不预先作出任何假设。我们决不允许根据人的假设来生成数据。我们只根据从病人那里获取的数据来生成假设。”

依靠生物样本的药物实验只是人工智能助力药物研发计划中的一个小分支。根据分析公司Datamonitor Healthcare今年五月发布的一份研究报告,人工智能对药物研发的助力还包括:发现新药或者老药新用,以及通过改善病人招募和场地选择来加速临床试验。

比如,德国默克集团正在借助Atomwise公司的深度学习技术来发现确认可用于制备神经系统疾病药物的化合物。再比如,今年一月,葛兰素史克公司宣布与位于加州的劳伦斯利物莫国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)结成伙伴关系,携手利用人工智能进行药物研发。葛兰素史克负责科技的高级副总裁约翰•巴尔多尼(JohnBaldoni)表示,合作的目的是借助人工智能将药物研发时间压缩至1年,而此前有些药物研发耗时长达10年。

全球咨询公司麦肯锡(McKinsey & Co.)制药及医疗产品行业合伙人Sastry Chilukuriv指出,药企对人工智能兴趣大增是几股推动力量共同作用的结果。包括“海量数据”越来越可获取、运算能力及人工智能算法的进展提升,以及制药行业长期以来致力于提升药物研发效率。

绝大部分的药企寄托于人工智能能将新药研发的成本降下来。但目前来看,支撑人工智能将会大幅削减药物研发成本的大数据相对缺乏,部分原因在于新药的商业化进程耗时较长,而人工智能赋能生物制药领域还是一个相对的新生事物。

麦肯锡公司的Sastry Chilukuriv表示,“药物研发进程大约持续10年。”因此,好处“将会在未来10到15年逐步显现。”他认为,从中期来看,应用人工智能对制药行业的价值提升约相当于销售增加5%到10%,不过“长期益处肯定要超过这一水平。”

《我不是药神》,谁是药神?

新生事物,未来可期

包括欧洲和美国的一些顶尖制药公司表示,他们已经看到了应用人工智能带来的初步好处。

研发数据科学的负责人Hugo Ceulemans表示,杨森制药在“绝大多数药品研发项目中”使用了人工智能科技。他说,经过各种数据来源训练的人工智能系统,帮助取得了“明显的性能改进”,因为人工智能系统使得在实验室“更好地选择制备何种化合物进行测试”成为可能,而且也能“标记”那些化合物或许会有“毒性”效果,或者“意想不到的良性”效果。

Niven Narain表示,在Berg Health公司,人工智能科技让科学家们了解临床试验阶段的药物在分子层面就会如何起效,进而帮助他们“决定选哪些癌症进行药物研发攻关。” Niven Narain说,这种筛选比传统药品研发方式“至少节省50%的成本。”

不过,作为新生事物的AI制药,若想充分发挥其在药物研发领域的潜能,仍有诸多难点需要攻克。

比如,北卡罗来纳大学研究机器学习的助理教授Olexandr Isayev指出,即使在同一机构内,不同的数据的收集可能是碎片化的,而且存储方式并不兼容,使得机器理解识别数据变得很困难,而让数据变得协调兼容需要付出卓绝的努力。

此外,药物批准过程也是一大难关,因为药物批准需要动物和人体实验数据,这也使得短期内在药物研发上计算机不可能彻底取代科学家。

虽然目前还有许多障碍等待跨越,但不可否认,在全球人工智能的风口当前,AI+药物研发正逐渐发展为一片新的商业落地领域。许多研发团队正从新药研发的细分领域入手, 为昂贵漫长、“九死一生”的药物创新注入新的动力,期待有所改变。

然而与欧美发达国家冉冉新生的AI+药物研发不同,在中国,AI技术的应用主要体现在医疗行业的辅助医疗和精准医疗领域,在药物研发上还没有形成大规模的创业风向与商业模式。

中国新药研发,有望借AI发力

中国生物制药领域在国际上成功的标杆案例较少,同时药物研发这一行业相比医疗、金融等领域,其本身有相当的复杂性和不可预测性。这就是为什么在中国,人工智能这么火,人工智能制药却仍是一条少有人走的路。

回到影片本身,《我不是药神》改编自“中国抗癌药代购第一人”慢粒白血病患者陆勇的真实故事,展示了一场在中国抗癌药市场的残酷现状下,关于法律、人情、利益的相互博弈。

白血病,可能很多人感受不深,它亦被称为“血癌”,是骨髓等处的造血干细胞发生变异后形成的一种恶性肿瘤。提到癌症,家喻户晓——如今的中国,已经成为癌症大国。

最新官方数据显示,2014年中国新发恶性肿瘤病例约380.4万例,这意味着平均每天超过1万人被确诊为癌症,每360人里就有一名新的癌症患者。除了发病率,中国的癌症死亡率也在呈上升态势。

然而,与逐年上升的癌症患者情况并不匹配的是,中国的癌症治疗现状非常严峻。

《南方都市报》曾报道,中国对于发现后的癌症治疗方法与发达国家差别不大,基本是以手术切除为主、化疗为辅,再配合基因疗法或单抗新药。无论手术切除、化疗、还是基因疗法,中国的医生尤其是顶尖医生和发达国家差距不大。关键,在于癌症治疗相关药物,中国与发达国家的差距太大,落后太多,特别是新药研发方面。

这也就不难理解中国人工智能在药物研发领域的缺席了——新药研发落后太多,何谈AI制药?

但总有“第一个吃螃蟹的人”,据动脉网报道,2014年创立于麻省理工学院的晶泰科技是中国第一家利用AI从事化学药研发与发展的公司。作为这一国内尚属空白的研究领域的拓荒者,他们所开发的技术主要应用于药物研发过程中的早期药物筛选、药物设计,以及药物重定位和药物重定向。

晶泰科技联合创始人、北京大数据及人工智能研发中心负责人赖力鹏告诉记者,中国在进行人工智能药物研发方面,有三个地方比较缺乏,即产业风向、数据积累、和人才的困难。要解决这些问题首先需要中国整个社会新药创新的产业氛围。当然近几年国内研发的药物获得专利的新闻也频频传出,预示着未来国内药物研究的美好前景。

据美国波士顿咨询公司6月20日发布一份研究报告称,中国已成为应用人工智能技术最积极的国家。中国的新药研发才刚刚起步,新药创新也不是一蹴而就的事情,但中国的人工智能技术与欧美发达国家基本站在同一起跑线上,加上中国癌症治疗市场的巨量需求,在AI技术飞速发展的当下,《我不是药神》的热映,或将会引起人工智能业界人士的兴趣和关注,寻找到一种新的应用场景——将AI应用在药物研发这一具有广阔市场前景的商业领域,很可能给中国的创新药研发带来新的开拓性发展。

也许,这就是这部影片带来的社会价值和科技意义之一。

文章部分资料来源:华尔街日报:人工智能推动药物研发转型升级

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