狗狗变身记：AI虚拟动物将用于动物试验，提高新药临床试验申请通过率

药明康德AI/报道

猴子、小鼠、狗、兔子，这些可爱的动物在药物研发中不仅承担重要作用，还身价不菲呢！今日，有一家科技公司，他们提出了要将动物实验中的大动物、小动物统统变成AI驱动的虚拟动物，降低药物研发成本。这样魔术般的技术是不是真实存在的呢？

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将一种药物从研发推向市场是一个漫长的过程。为了确保药物的有效性和安全性，严格的动物测试环节是必不可少的，这也占了药物研发费用中很大一部分支出。而且对于药物想要进行到IND申报（即，新药临床试验申请）阶段，临床前的动物试验数据必不可少，相关法规也对此有明确、严格的规定。然而在实际的药物研发的临床前试验中，动物实验却有着整体进展慢、成本高、成功率低的问题。根据数据统计显示，在动物身上进行试验的候选药物中，只有不到10%能够通过管道测试。

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在这种背景下，一家旧金山的生物技术公司 Verisim Life (Verisim) 开始着手构建AI驱动的数字动物仿真技术，以减少在动物身上进行药物测试的次数。对于动物保护者们来说，这无疑是一个好消息，新技术将消除大、小动物可能会用于临床前测试的可能性，同时也能加快新药的开发进程、降低研发成本，更快地将新药推向市场。

Verisim 公司秉承“使用AI技术更好赋能药物开发和转化”的理念，不断扩大与学术界和制药公司的合作。目前，Verisim 的这项技术正处于概念验证阶段，并在不久的未来将应用于药物研发临床前动物测试中。根据概念验证阶段的测试数据，通过使用AI驱动的虚拟动物进行药物测试，不仅研发成本降低了，药物最终上市的成功率还远远高于现在的8%！

基因泰克（Genentech）临床前研究主管 Eric Stefanich 表示，几十年来，新药研发耗时、耗力、耗钱，使用AI驱动的虚拟动物能大大减少研发时间和成本，并恢复药物研发的可持续性。基因泰克与 Verisim 一直保持良好的合作关系，看来此次 Versim 的创新技术，一定程度上也获得了工业界的认可。

从以前到现在：动物与药物研发不得不说的事

Verisim 成立于2017年，创始人乔·瓦什尼(Jo Varshney)博士是一名兽医，他与专门从事机器学习（machine learning）和计算机仿真（computer simulation）技术的专家一起，开发针对特定疾病、支持人工智能技术学习的生物仿真模型，旨在反映测试药物与动物生物系统之间的联系与互动。这使得研发人员可以在很短的时间内测试更多的潜在候选药物，从而确保最终进入临床试验阶段的药物的有效性及安全性。

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瓦什尼博士说，在这项AI驱动的动物仿真技术出现之前，药物从研发到临床试验再到上市没有联结性。即使是目前有一些一体化测试项目能将化合物筛选、药代动力学、毒理学、生物分析、IND申报等环节结合起来，但是人为的工作以及在新药临床试验申报过程中遇到的跨功能部门的沟通还是会使实验出现某些程度的错误。

所以他认为，目前现有的临床前测试方法还未到足够健全的地步、还不能达到100%无误差。对此，他也给出了以下解释：

在动物体内进行测试时间之久，投入成本高。若不能高效获知临床前测试结果，则会耽误药物进入IND申报阶段；

一旦测试出现错误，药物无法通过药理、毒理测试，可能会导致滥用动物的情况出现；

由于无法确保临床前测试与临床阶段试验的连通性。当通过动物的生理以及对药物的反应机制来理解该药物是否同样适用于人类时，可能会存在误差，便会导致，那些已经通过临床前测试的药物在临床阶段面临失败的情况。

据统计数据显示，2018年全球生物仿真市场规模相对较小，仅为17亿美元，预计到2025年这一数字可能会升至46亿美元。换句话说，资本市场对生物技术药物发现和开发领域的投资正在增加，特别是针对人工智能应用于新药研发领域的投资。

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目前AI在药物研发领域已经有不少技术出现。比如，利用深度学习（deep learning）算法为研究人员构建预测模型、加快药物开发的AI；利用机器学习创建尖端药物发现引擎的系统；以及针对同时服用多种药物的患者，所构建的预测药物间相互作用的人工智能模型等等。有许多新技术、新应用出现在人们的视野中，不断刷新人们的认知——原来枯燥的新药研发过程也可以这么有趣！

未来随着人工智能和计算机仿生技术的不断发展，相信生物模拟很有可能成为有效药物更快上市的关键因素之一。

药明康德AI整理编译

来源：venturebeat.com

作者：Paul Sawers

题图来源：Pixabay

参考资料：

[1] VerisimLife uses AI-powered biosimulations to replace animal drug testing. Retrieved Aug 14, 2019 from https://venturebeat.com/2019/08/14/verisim-life-uses-ai-powered-biosimulations-to-replace-animal-drug-testing/