上海2022年4月13日 /美通社/ -- 人工智能（AI）、生物計算技術(shù)正賦能生命科學(xué)領(lǐng)域的研究，加速新藥研發(fā)的進程。mRNA平臺技術(shù)在新冠疫苗的研發(fā)中脫穎而出，兩款新冠mRNA疫苗的上市也預(yù)示著這項前沿技術(shù)將對生物醫(yī)藥行業(yè)產(chǎn)生顛覆性影響。隨著人工智能技術(shù)與生物、醫(yī)藥等行業(yè)深度融合，mRNA技術(shù)在AI賦能下將迎來更加蓬勃的發(fā)展。
此前，百度研究院與斯微（上海）生物科技股份有限責(zé)任公司（以下簡稱斯微生物）就新冠mRNA疫苗的開發(fā)展開了AI序列優(yōu)化算法的合作，開發(fā)了專門用于設(shè)計優(yōu)化mRNA序列的高效算法。該算法將自然語言處理領(lǐng)域中的"word lattice parsing"概念拓展到計算生物領(lǐng)域，能夠迅速設(shè)計出更穩(wěn)定更有效的新冠疫苗序列。
斯微生物完成了這種高效算法在新冠病毒mRNA疫苗分子設(shè)計上的生物學(xué)驗證。結(jié)果顯示，在穩(wěn)定性、蛋白質(zhì)表達水平以及免疫原性等多個衡量疫苗的重要指標(biāo)上，通過這種算法設(shè)計的新冠疫苗序列優(yōu)于傳統(tǒng)方法設(shè)計的基準(zhǔn)序列；疫苗序列中和抗體滴度（疫苗最重要的指標(biāo)之一）是傳統(tǒng)基準(zhǔn)序列的20倍。除了新冠mRNA疫苗之外，該算法適用于包括傳染病、腫瘤以及罕見病在內(nèi)的各種mRNA疫苗或藥物序列的優(yōu)化設(shè)計。
日前，斯微生物與百度研究院再度攜手，雙方將在現(xiàn)有算法基礎(chǔ)上進一步提升，除了擴大線性mRNA算法優(yōu)化研究，雙方將嘗試開展環(huán)狀RNA等序列設(shè)計迭代技術(shù)的開發(fā)，通過提升mRNA的穩(wěn)定性和翻譯效率來提高抗原蛋白的表達量及持續(xù)時間，有望將mRNA的優(yōu)勢更加充分的體現(xiàn)，即提高效率，提升安全性，降低生產(chǎn)成本。
斯微生物創(chuàng)始人兼CEO李航文博士表示：
將AI技術(shù)應(yīng)用于生物制藥領(lǐng)域有利于打造交叉學(xué)科的藥物研發(fā)平臺，有利于源頭創(chuàng)新。以AI進行mRNA序列優(yōu)化能夠幫助mRNA更穩(wěn)定地表達出更多的蛋白。針對新冠病毒mRNA疫苗，相關(guān)算法10分鐘就設(shè)計出即穩(wěn)定和蛋白質(zhì)表達水平又高的疫苗分子，從而有效解決了mRNA疫苗研發(fā)中穩(wěn)定性這一難題，加快疫苗研發(fā)速度。我們與百度AI算法的聯(lián)合也將為我們在研管線和RNA平臺帶來更大的提升，有望推出更多best-in-class的產(chǎn)品。
此次斯微生物攜手百度研究院把研究領(lǐng)域拓展到環(huán)狀RNA，將在增加mRNA的穩(wěn)定性和翻譯效率的同時，增加藥物和疫苗的安全性。環(huán)狀mRNA是RNA研究最熱、最前沿的領(lǐng)域。雙方的合作開辟了新領(lǐng)域，是創(chuàng)新的嘗試。他認(rèn)為，相比線性mRNA，環(huán)狀mRNA更穩(wěn)定，在體內(nèi)持續(xù)作用時間大大加長，同時以環(huán)狀mRNA技術(shù)研發(fā)的藥物性能將更為優(yōu)越，用藥周期將被延長，有利于提升患者接受規(guī)范治療的依從性和方便性，未來應(yīng)用前景廣闊。
美國羅切斯特大學(xué)David Mathews教授評價，相關(guān)算法設(shè)計了一組結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的序列，并使用優(yōu)化的密碼子。此算法高效的運行速度是優(yōu)化序列設(shè)計的關(guān)鍵，這些序列可以通過實驗檢驗它們作為疫苗和藥物的效果。
mRNA疫苗的研發(fā)和生產(chǎn)是涉及到多項關(guān)鍵卡脖子技術(shù)，斯微在每個技術(shù)平臺上都進行自研或與國內(nèi)外頂尖機構(gòu)進行合作。此次與百度的合作，具有引領(lǐng)國內(nèi)mRNA技術(shù)趕超世界水平的重要戰(zhàn)略意義。作為頭部mRNA疫苗及藥物研發(fā)企業(yè)，兩家的強強合作能夠帶動mRNA的研發(fā)與整體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
