AI颠覆制药业:数月设计抗体药物 挑战传统研发

摘要:

美国食品药品监督管理局(FDA)批准的药物中,约三分之一针对的是G蛋白偶联受体(GPCR),这类药物年销售额近2000亿美元。GPCR在细胞信号传导中起关键作用,但由于其结构复杂,传统抗体药物难以精准靶向。

近年来,人工智能(AI)正加速抗体药物研发。美国生物技术公司Nabla Bio的研究团队宣布,其AI系统在几个月内设计出数十种靶向GPCR的抗体候选药物,效果媲美传统耗时数年的研发成果。其中一种抗体甚至能激活而非阻断细胞信号,成为AI设计蛋白质的首例突破。


人工智能设计的抗体(橙色)与细胞膜蛋白(绿色)的细胞外部分结合(来源:Nabla Bio)

抗体是制药行业的重要方向,目前已有160多种工程抗体获批用于癌症、感染和免疫疾病治疗,预计2028年市场规模将达4550亿美元。传统抗体设计需多轮优化,而AI可从一开始就优化关键特性,大幅缩短研发周期。

Nabla Bio团队采用类似ChatGPT的“测试时扩展”技术,使AI通过多轮推理迭代优化设计。实验显示,其AI生成的抗体不仅结合强度优于现有药物,还能精准区分相似靶点。此外,AI还成功设计出可激活GPCR的抗体,为疾病治疗提供新思路。


来源:Science

AI在抗体设计领域的应用不断扩展。华盛顿大学团队利用AI开发出靶向流感通用蛋白的抗体,有望推动通用流感药物研发。美国生物技术公司Absci则设计出能结合HIV保守区域的抗体,为广谱抗HIV药物奠定基础。该公司还在探索AI抗体用于子宫内膜异位症、炎症性肠病等疾病的治疗。

随着技术进步,AI正成为抗体药物研发的核心工具,推动行业向更高效、更精准的方向发展。多家生物技术公司表示,面对庞大的潜在靶点和疗法,AI的应用将加速创新药物的问世。

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