腾讯「量子+AI」新药研发版图：多方合作，已申请多项专利
元气资本 2022-12-23 21:54 9.2w阅读
近日，据智慧芽专利数据库查询显示，腾讯公示了一项具新药研发潜力的化合物“吡咯并三嗪类衍生物”分别向中国和全球申请的发明专利信息。发明专利申请文件显示，此项发明名称为“吡咯并[2 ,1-f][1 ,2 ,4]三嗪类衍生物及其应用”，此项化合物对TTK有很强的抑制活性，可作为一类新颖的TTK抑制剂用于肿瘤的治疗。此外，9月，腾讯还公示了“分子结构的重建方法、装置、设备、存储介质及程序产品”的国内及全球发明专利申请。此申请的第一发明人为腾讯AI Lab高级研究员徐挺洋。据专利数据库，腾讯申请的“吡咯并三嗪类衍生物”专利的发明人陈鑫德曾参与了中国科学院新药研究国家重点实验室、南京明德新药研发有限公司（下称“南京明德”）多项化合物结构专利申请（包括已授权发明专利），针对包括Lp-PLA2抑制剂、A2A受体抑制剂、选择性HER2抑制剂等化合物结构及相关分子晶型及制备方法。南京明德为药明康德的控股子公司。公开信息显示，2018年至今，腾讯AI Lab徐挺洋参与或主导了多项发明专利的发明设计，针对的内容包括数据处理、模型训练、药物分析方法、预测分子标签方法等。另外，兰州大学与腾讯共同于2021年2月分别申请了“胰高血糖素受体拮抗剂及其用途”和“预测拮抗剂的方法与装置、拮抗剂、介质设备”两项发明申请，发明人均包括了白启峰、徐挺洋等7位人员。后一项专利申请提供了一种基于人工智能预测拮抗剂的方法与装置、拮抗剂、介质和设备，所提出的技术方案能减少药物研发的成本和时间。白启峰为兰州大学基础医学院生物化学与分子生物学导师，主要从事糖尿病与心血管新药药学研究及新药研究设计工作。除最新披露的专利信息外，过去腾讯在化学及生物医药研发方面已经有了一些成果。在新药研发领域，腾讯与高校、企业合作开展了一系列研究活动。生命科学与药化是腾讯AI Lab及腾讯量子实验室主要的应用方向之一，与高校的合作一方面保证了科研项目的人才稳定、项目有潜在的应用价值，同时研究资金也更能更长期稳定地持续。腾讯AI Lab成立于2016年，团队由世界知名院校的科学家及工程师组成。AI Lab与制药、生命科学基础研究领域开展合作，近年其团队科研成果多次入选《Nature Communications》、ACL-IJCNLP等国际权威期刊。2020年7月，腾讯AI Lab发布了首个AI驱动的药物发现平台“云深智药”。基于AI Lab自主研发的深度学习算法、数据库和云计算支持，此平台能覆盖临床前新药研发全部流程的五大模块，包括蛋白质结构预测、虚拟筛选、分子设计/优化、ADMET属性预测及合成路线规划。腾讯AI药物发现平台已与多家药企合作，以验证模型预测的精度。2021年9月，成都先导公布与腾讯AI Lab展开AI在药物研发领域合作，并共同设计开发了一款分子骨架跃迁新算法，今年3月，公司表示其第一阶段的成果现已发表于ACS Omega。这也是“云深智药”取得的一个突破性进展。此新算法有望加快药物研发中的小分子设计环节。成都先导表示，基于AI技术的分子骨架跃迁系统已经在其多个内外部药物研发项目上进行应用，并在有些药化项目上显示出对研发效率的提升。2022年4月，“云深智药”发布了业内首个药物AI大型分布外研究框架DrugOOD。DrugOOD针对药物AI研究中最重要的活性预测问题，提供大规模、全面的药物AI泛化数据集，覆盖AI药物辅助设计任务中发生分布偏移的各类场景。2022年9月，腾讯AI Lab在国际学术期刊《Nature》子刊《Nature Machine Intelligence》中发布了针对单细胞转录组测序数据分析领域的scBERT模型，实现了高解释性、高泛化性、高稳定性的单细胞类型注释技术，可用于临床单细胞测序数据、辅助医生更精准诊断或癌症早筛，以及新药临床前研发的多种场景。另外，为了支持基础研究中的创新，腾讯筹备了“新基石研究员项目”并于今年7月1日至9月30日开放了首次的申报流程。腾讯公司在10年内将向该项目投入100亿元，计划支持200-300位科学家的科研项目，针对数理化生医等基础学科。据介绍，项目筛选出的研究员是某个领域最具原创性的科学家，且短期内有应用前景、有成果转化可能的项目，都不在资助范围内。除了与AI Lab实验室合作，兰州大学白启峰所在团队与腾讯量子实验室联合开发了自适应图学习方法，预测分子相互作用及性质，其结果论文于2022年6月23日发表在了《Nature Machine Intelligence》。论文所提出的方法可以作为一种具有高适应性、性能、稳健性和可解释性的分子相互作用和性质的可靠方法，来帮助研究人员更高效地设计更好的药物。腾讯量子实验室创立于2018年，专注于基础研究、第一性原理模拟和量子算法，现已开发了材料研究和新药研发等服务平台，及TensorCircuit量子模拟等开源软件框架。2021-2022年，量子实验室共发表近50篇文章，其中超过15篇的影响因子大于10。腾讯量子实验室创作者及负责人张胜誉曾表示，量子实验室的成果不只从数学和自然科学的角度去研究量子算法本身，还基于不同的行业中出现的真实问题去研究相应的量子理论和算法，因此这些学术研究结果今后会为行业应用打下基础。腾讯量子实验室业务结构（来源：“腾讯量子实验室”公众号）量子实验室从量子AI入手，进入化学和药物研发领域的研究。量子实验室曾与外部科学家研发了第一个可证明的量子加速算法，并且在小分子药物发现流程中引入了AI模型。两种方法结合可以大大缩短药物研发的时间，尤其是大幅减少所需要的合成的分子的数量。一款药物如果能提前一段时间获批上市，对企业来说商业价值很高。化学问题是量子计算将来重要的应用场景之一；在医学和新药研发中，模拟计算将扮演化学家的试管一般的角色。例如蛋白质和设计出的小分子作用的过程可以用物理学第一性原理进行计算。国际上不乏量子计算方法商业化的案例。由Schrödinger参与投资创立的Nimbus Therapeutics，它的计算药物发现引擎使其具有开发设计新型治疗方法的潜力，专注于代谢紊乱、肿瘤和免疫等有着重叠生物学机制驱动的疾病领域。2016年，Nimbus将乙酰辅酶A羧化酶（非酒精性脂肪肝炎的抑制剂）项目出售给吉利德。今年10月又宣布了与礼来达成许可协议，合作开发和商业化针对可激活特定同种型AMPK的新型靶向疗法。腾讯企业发展事业群总经理兼欧洲首席代表，也是腾讯量子技术投资的负责人葛凌表示，对于量子技术，她最看好的领域是药物研发。腾讯等很多公司都在进行此方向的研究，如用量子算法预测蛋白质折叠或抗体结构，以寻求在癌症、神经系统疾病等方面的突破性疗法。张胜誉介绍，在新药研发方面，量子实验室推出了一些云服务，包括药物虚筛服务，可从海量的小分子库中快速筛选出与靶点蛋白紧密结合的候选药物；成药性分析服务，可为用户提供药物ADMET性质预测；以及耐药性数据库等。而在药物研发链条中很多机理不明确时，则需要借助AI来完成效率提升。药明康德新药研发服务部副总裁黎健曾表示，药物化学家要面对多个目标优化的问题，有些工作还无法用物理机理探明，例如靶点的作用机理并不清楚，这时，基于大量数据的AI分析可以得出相关性结论，帮助设计出虚拟分子。因为AI建立的模型可以淘汰掉不太符合相关性规律的候选虚拟分子。本文由公众号元气资本（ID：yuanqicapital）原创撰写，文中观点仅供参考，不构成投资建议。如需转载请联系元气酱↓↓↓
