药物研发是一个长期过程,早期研发阶段的问题与后期开发阶段不同。新药审批通常需要至少10年的时间。其开发阶段分为以下四个阶段:
(1)确定一种新药的候选化合物(研究阶段):3~5年;
(2)在主管部门的指导下,主要通过实验动物来证明药物的疗效,进行临床试验(临床前阶段):2~3年;
(3)少数人的安全和疗效阶段(I期和II期):2~3年;
(4)大量人体的安全性和有效性阶段(第三阶段):3~5年。
上述工作顺利完成后,主管部门批准,新药上市。药品上市后,还要进行2~3年的跟踪研究,以确定不良事件。
在科技高速发展的今天,科学家们研发出了一种加速新药研发的“利器” —— AI药物研发平台。它运用人工智能的高速计算,替代部分人工环节,加速药物研发的进度,降低药物研发的失败率,缩短原本“十年十亿美金”的药物研发过程。
药物筛选指的是采用适当的方法,对可能作为药物使用的物质(采样)进行生物活性、药理作用及药用价值的评估过程。药物筛选是生化水平和细胞水平的筛选。药物筛选分为高通量与虚拟药物筛选两种。
高通量筛选最初是伴随组合化学而产生的一种药物筛选方式。1990年代末,组合化学的出现改变了人类获取新化合物的方式,人们可以通过较少的步骤在短时间内同时合成大量化合物,在这样的背景下高通量筛选的技术应运而生。高通量筛选技术可以在短时间内对大量候选化合物完成筛选,经过发展,已经成为比较成熟的技术,不仅仅应用于对组合化学库的化合物筛选,还更多地应用于对现有化合物库的筛选。世界各大药物生产商都建立有自己的化合物库和高通量筛选机构,对有潜力形成药物的化合物进行篦梳式的筛选。
虚拟药物筛选是药物筛选技术发展的另一个方向,由于实体的药物筛选需要构建大规模的化合物库,提取或培养大量实验必须的靶酶或者靶细胞,并且需要复杂的设备支持,因而进行实体的药物筛选要投入巨额的资金,虚拟药物筛选是将药物筛选的过程在计算机上模拟,对化合物可能的活性作出预测,进而对比较有可能成为药物的化合物进行有针对性的实体体筛选,从而可以极大地减少药物开发成本。虽然虚拟筛选的准确性有待提高,但是其快速廉价的特点使之成为发展最为迅速的药物筛选技术之一。
技术 | 药物发现机制研究 | 磷酸化激活通路分析 | 药物再利用 | 生物标志物识别 |
目的 | 阐明药物作用机制 | 细胞水平的磷酸化分析系统 | 化合物新适应症研究 | 临床阶段或者上市药物标志物研究 |
简介 | 独特的分析技术识别相关基因和信号通路,不受测量条件的噪声影响 | 分析化合物作用于细胞内磷酸化信号通路 | 发现化合物新适应 | 研究由基因标记组成的标志物,而不考虑药物的作用靶点 |
对象 | 正在开发的先导分子 | 激酶抑制剂、疾病细胞 | 正在开发的化合物、开发失败的药物、上市药物 | 标记物作为临床实验标准之—,伴随式诊断 |
应用 | 先导分子机制研究.新适应症的发现 | 靶向筛选激酶抑制剂、分析激酶抑制剂的耐药机制、在磷酸化信号通路水平研究疾病靶标 | 在开展临床阶段前研究化合物的新适应症 | 药效标志物、药物副作用的标志物 |
通过基于数学模型的组学分析,优化了药物研发过程,有效缩短了研究阶段的时间和成本,不断满足患者的医疗需求,满足临床上那些无药可医或者药效不佳的患者需求,提高药物研发的准确性以及药品研发成功并获得批准的概率。
一般表型筛选 | 天岁药物筛选 | |
质量 | 没有对目标疾病相同/预测的适当模型 | 高成功率(预测) |
成本 | 表型筛选所需的细胞/样本制备成本 | 低成本 |
时间 | 为表型筛选准备细胞/样本的时间要求 | 高产出 |
· 新药研发
现代药物研发是最复杂的科学领域之一,需要综合多种学科的理论和方法。药物研发的流程主要包括靶标确认,化合物筛选,临床前研究,临床研究及批准上市等步骤。其中化合物筛选过程即是从大量的化合物库中筛选出可以成为药物的小分子的过程。新药研发的成功率较低,因此成功的药物研发需要大量化合物的支持。
· 老药新用
老药新用是指发现现有临床药物的新用途,具有成本低、耗时短、成功率高的优势。事实上,老药新用的研发成本可以降低到原来的十分之一左右,研发周期也会缩短一倍以上的时间。利用已经通过临床I期安全性确认以及已批准上市药物的化合物去进行新适应症的开发,可以显著加速药物开发进度,降低药物开发的风险。
· 药物挽救
除了作为药物研发的主体之外,化合物库在基础研究领域也可以发挥很多作用。将大量化合物集合起来,采用药物筛选技术对化合物库进行系统实验,能够加速基础生命科学的研究进展。
· 技术平台成果
该技术目前已完成,合作单位有:
庆应大学乳腺癌研究
冈山大学肺癌研究
圣卢卡医院白血病研究
金泽哲大学肝癌研究
阿尔茨海默病研究
前列腺癌(专利)——Doctor-initiated临床试验(2016)
布雷斯特癌症(专利)——动物实验
胰腺癌(专利)——动物实验
结肠癌(专利)——动物实验
肺癌——细胞系实验
心肌病——生化测试
罕见的疾病a细胞实验
罕见的疾病b细胞实验
新方法(专利)
心肌病的诊断标记(专利)
诊断的标志使用附件恢复(专利)
临床试验中罕见疾病的临床试验标志
制药公司的骨髓瘤药物诊断标记
药物治疗中抗肿瘤药物的伙伴药物
· 药品开发进程
目前已通过项目技术平台研发多种药品,且开发进程稳步推进中。
项目 | 网络发现药物 | 试管内的实验 | 活体实验 | 引领发现 | 临床计划 |
抗肿瘤药物 SO-001(Prostate/Breast) | √ | √ | √ | √ | |
治疗神经肌肉疾药物 SO-002(rare) | √ | √ | √ | ||
治疗神经肌肉疾药物 SO-003(rare) | √ | √ | √ | ||
治疗神经肌肉疾药物 undisclosed rare x3(incl.pediatric) | √ | √ | |||
治疗神经肌肉疾药物 undisclosed rare | √ | √ | |||
治疗中枢神经系统退行性疾病药物 undisclosed rare x2(incl.pediatric) | √ | √ | |||
治疗其它囊性疾病药物 undisclosed rare x3(incl.pediatric) | √ | √ | |||
治疗自体免疫疾病药物 undisclosed rare x4(incl.pediatric) | √ | ||||
免疫学药物 undisclosed rare x4(incl.pediatric | √ | ||||
治疗心血管疾病药物 undisclosed rare (incl.pediatric) | √ | ||||
治疗心血管疾病药物 undisclosed rare | √ | ||||
治疗其它疾病药物 undisclosed rare x2 (eye, skin) | √ |
我们成功地从 1300 种批准的药物中鉴定出候选化合物:
新的表型筛选系统: