2022年9月9日,生物計(jì)算引擎驅(qū)動(dòng)的突破創(chuàng)新藥物研發(fā)平臺(tái)百圖生科正式啟動(dòng)其北京中心實(shí)驗(yàn)室,并首次對(duì)外披露其基于生物計(jì)算引擎de novo設(shè)計(jì)的全新蛋白質(zhì)藥物——“ImmuBot”(免疫機(jī)器人),意圖實(shí)現(xiàn)對(duì)免疫系統(tǒng)的精準(zhǔn)重編程,治療上百種免疫相關(guān)疾病。
百圖生科北京中心實(shí)驗(yàn)室坐落于海淀區(qū)核心區(qū),建筑面積超過5000平方米。該實(shí)驗(yàn)室將作為百圖生科自主研發(fā)的“高通量免疫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”的核心基地,通過融合基因編輯、類器官、機(jī)器視覺、單細(xì)胞組學(xué)、自動(dòng)化等一系列先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)人體免疫系統(tǒng)的高度仿真,從而為免疫靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、免疫機(jī)器人藥物驗(yàn)證提供關(guān)鍵的干濕閉環(huán)能力,與百圖生科蘇州研發(fā)中心的數(shù)千平實(shí)驗(yàn)室所建設(shè)的高通量蛋白質(zhì)系統(tǒng)一道,為百圖生科的ImmuBot免疫機(jī)器人研發(fā)提供關(guān)鍵助力。
據(jù)悉,百圖生科將基于北京中心實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)每年上億組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生,加速解碼免疫的過程。
實(shí)驗(yàn)室每年能產(chǎn)生上億條真實(shí)世界的數(shù)據(jù),可以高度還原對(duì)人體免疫細(xì)胞的編輯、擾動(dòng),高效地進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并使用疊加了領(lǐng)域知識(shí)的AI大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型對(duì)免疫細(xì)胞、免疫系統(tǒng)進(jìn)行高速分析,所有的實(shí)驗(yàn)效果都可以反饋到生物引擎用于持續(xù)的迭代。
圖:百圖生科首席執(zhí)行官劉維
正如百圖生科CEO劉維在會(huì)上所言:“用計(jì)算解碼免疫,為全球超十億受免疫疾病影響的患者帶來新可能,百圖生科正在全力以赴。”
現(xiàn)場(chǎng)與會(huì)的著名學(xué)者,亦對(duì)免疫調(diào)控問題的重要性和ImmuBot的創(chuàng)新性給出了高度評(píng)價(jià)。
圖:百圖生科科學(xué)顧問委員會(huì)主席詹啟敏院士
著名分子腫瘤學(xué)家、中國(guó)工程院院士,百圖生科科學(xué)顧問委員會(huì)主席詹啟敏院士表示,從大背景來看,當(dāng)前是中國(guó)健康事業(yè)發(fā)展的最佳歷史機(jī)遇期,百圖生科正在做的事情和國(guó)家提出的“四個(gè)面向”(“堅(jiān)持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康”)緊密相連,期待北京中心實(shí)驗(yàn)室成立之后百圖生科繼續(xù)瞄準(zhǔn)前沿,緊扣國(guó)家的需求,基于產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的機(jī)制,利用好北京的學(xué)術(shù)資源、企業(yè)資源,在人類消除疾病、促進(jìn)健康的事業(yè)上做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
圖:百圖生科免疫專家委員會(huì)主席董晨院士
國(guó)際著名免疫學(xué)專家、中國(guó)科學(xué)院院士、百圖生科免疫專家委員會(huì)主席董晨院士在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了題為《免疫疾病解碼》的學(xué)術(shù)報(bào)告,介紹了免疫學(xué)的發(fā)展,免疫細(xì)胞的逐漸解碼和免疫疾病的精細(xì)化分型,免疫學(xué)研究已經(jīng)從細(xì)胞層面到現(xiàn)在的分子層面,或許即將迎來免疫3.0時(shí)代,即計(jì)算免疫學(xué)的到來,非常令人期待。
北京中心實(shí)驗(yàn)室落成運(yùn)營(yíng),“解碼免疫”再提速
百圖生科(BioMap)是中國(guó)首家生物計(jì)算引擎驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新藥物研發(fā)平臺(tái),由百度創(chuàng)始人李彥宏于2020年創(chuàng)立。
自成立以來,公司便致力于結(jié)合前沿AI和生物技術(shù),構(gòu)建高通量干濕閉環(huán)的生物計(jì)算引擎,建模蛋白質(zhì)/免疫細(xì)胞/免疫系統(tǒng)的復(fù)雜規(guī)律,從而開發(fā)全新的蛋白質(zhì)藥物,重編程免疫系統(tǒng)、治療數(shù)十種免疫相關(guān)疾病。
2021年,百圖生科與海淀區(qū)政府達(dá)成戰(zhàn)略合作,在海國(guó)投貝倫產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)5000平米的百圖生科北京中心實(shí)驗(yàn)室。
這也是百圖生科自蘇州工業(yè)園區(qū)研發(fā)中心6000平米實(shí)驗(yàn)室之后,建設(shè)的又一個(gè)大型研發(fā)中心。該實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部設(shè)有大規(guī)模高通量自動(dòng)化驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室、CLIA標(biāo)準(zhǔn)組學(xué)實(shí)驗(yàn)室、微流控芯片實(shí)驗(yàn)室、類器官實(shí)驗(yàn)室、免疫細(xì)胞和基因編輯技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等一系列研究實(shí)驗(yàn)室,通過自主研發(fā)的高通量CRISPR系統(tǒng)、類器官系統(tǒng)、微流控系統(tǒng)、計(jì)算光學(xué)系統(tǒng),為百圖生科解碼免疫系統(tǒng)、打造高通量干濕閉環(huán)的生物引擎提供關(guān)鍵能力。
“ImmuBot”:為全球超十億患者創(chuàng)造新的生命可能
免疫系統(tǒng),是人類抵御疾病的自然防線,其功能障礙是造成各類腫瘤、自身免疫性疾病、感染性疾病的核心原因,也對(duì)纖維化疾病和衰老的發(fā)展起到重要作用,影響著全球超過10億的患者。
由于人體免疫系統(tǒng)高度復(fù)雜,種類多達(dá)數(shù)十類且在不同組織器官環(huán)境有不同特征的免疫細(xì)胞族群,與每個(gè)細(xì)胞上決定其功能的數(shù)以萬(wàn)計(jì)的蛋白質(zhì),共同形成了復(fù)雜的萬(wàn)億關(guān)系級(jí)別的功能調(diào)控網(wǎng)絡(luò),并在不同人群中有各不相同的亞型。當(dāng)前的免疫調(diào)控藥物只針對(duì)這個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)的通用人群、單一或少數(shù)靶點(diǎn)進(jìn)行調(diào)控,缺乏對(duì)病人亞群和疾病異質(zhì)性的精細(xì)設(shè)計(jì),不能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的靶向和完整的調(diào)控,造成了藥物的安全性、有效性特別是長(zhǎng)期有效性的巨大挑戰(zhàn)。
面對(duì)免疫調(diào)控的行業(yè)難題,百圖生科基于生物計(jì)算引擎de novo設(shè)計(jì)的“ImmuBot”,具備四大功能特點(diǎn):
特點(diǎn)一是彈頭高性能?；谌斯ぶ悄艿膹?qiáng)大能力,ImmuBot為每一個(gè)靶點(diǎn)配備了恰當(dāng)親和力、精準(zhǔn)定表位、精準(zhǔn)功能激發(fā)的高性能彈頭,并可實(shí)現(xiàn)相對(duì)其他同族蛋白的高特異性設(shè)計(jì),從而極大提高有效性和安全性。
特點(diǎn)二是組合多靶向?；谏镉?jì)算引擎的靶點(diǎn)組合挖掘和多彈頭橋接藥物設(shè)計(jì),ImmuBot可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)組織特異性靶點(diǎn)、免疫功能靶點(diǎn)的組合靶向,使其具備強(qiáng)大的精準(zhǔn)靶向、免疫細(xì)胞招募、作用于多個(gè)免疫機(jī)制、防止耐藥逃逸等功能優(yōu)勢(shì)。
特點(diǎn)三是編程式控制。通過創(chuàng)新蛋白質(zhì)設(shè)計(jì),ImmuBot可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人體微環(huán)境、細(xì)胞因子等的傳感器感知,實(shí)現(xiàn)AND、OR、IF等條件觸發(fā)功能,從而實(shí)現(xiàn)在特定疾病微環(huán)境內(nèi)激活、針對(duì)患者情況選擇性激活、序貫彈頭激活等高級(jí)功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)免疫系統(tǒng)的精準(zhǔn)重編程。
特點(diǎn)四是構(gòu)件式組裝。每個(gè)ImmuBot均由多個(gè)免疫功能彈頭、組織導(dǎo)航彈頭、微環(huán)境傳感器、可編程控制器在適合的底座上由生物計(jì)算引擎組裝而成,各類構(gòu)件均可預(yù)制、多次復(fù)用、快速組裝,不僅確保了單體藥物的最佳性能,而且?guī)碚w藥物研發(fā)10-100倍的效率提升,為針對(duì)細(xì)分人群、疾病亞型、罕見病的精細(xì)化藥物設(shè)計(jì)帶來新的可能。
正如劉維所介紹:“百圖生科所開發(fā)的免疫機(jī)器人藥物,是高度復(fù)雜的創(chuàng)新蛋白質(zhì),大多在自然界中并不存在。由于不能依賴生物篩選的基礎(chǔ),其潛在設(shè)計(jì)空間趨于無限大,為設(shè)計(jì)帶來了極大的挑戰(zhàn)。
但生物計(jì)算的高效de novo設(shè)計(jì)能力,可以在超大算力的加持下,迅速對(duì)大量候選蛋白質(zhì)的各功能指標(biāo)、可開發(fā)性指標(biāo)等維度進(jìn)行評(píng)估,再通過高通量實(shí)驗(yàn)體系高速驗(yàn)證迭代收斂,使de novo設(shè)計(jì)成為可能。”
用生物計(jì)算,做First-in-class藥物,是AI藥物設(shè)計(jì)的最高理想。探索之路剛剛起步,未知世界仍然寬廣,但I(xiàn)mmuBot正在為人類健康帶來新的希望。
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