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| 本文作者： 嘉嘉 | 2022-06-01 16:44 |
雷峰網(wǎng)消息，AI公司天壤智能的XLab基于TRDesign，已經(jīng)成功設(shè)計(jì)了新冠刺突蛋白結(jié)合劑，可以阻止刺突蛋白和人體ACE2蛋白結(jié)合。
ACE2，即血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2，是SARS-CoV-2進(jìn)入細(xì)胞所需的受體，在SARS-CoV-2入侵宿主細(xì)胞的過程中起著至關(guān)重要的作用。而新冠刺突蛋白結(jié)合劑具有和S蛋白結(jié)合的能力，從而成為SARS-CoV-2病毒的誘餌受體。通過與病毒競爭性結(jié)合，有效防止病毒與細(xì)胞表面的天然ACE2結(jié)合，進(jìn)而阻止病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞。
目前，天壤XLab正在積極推進(jìn)新冠刺突蛋白結(jié)合劑的濕實(shí)驗(yàn)流程，有望在近期取得新進(jìn)展。如果進(jìn)展順利，這將是蛋白質(zhì)治療領(lǐng)域的一次重大飛躍，意味著我們不再依賴傳統(tǒng)的藥物發(fā)現(xiàn)方法，可以主動設(shè)計(jì)治療性蛋白質(zhì)，那些以前無藥可用的疾病，也會因設(shè)計(jì)出有效的蛋白質(zhì)候選藥物得以醫(yī)治。
2021年，AlphaFold預(yù)測蛋白結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)度超過傳統(tǒng)方式，成為AI對基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的重大突破。自此，AI+合成生物學(xué)的組合，掀起了新一波的創(chuàng)新浪潮。
“AI+合成生物學(xué)”有許多細(xì)分賽道，比如智能化元件工程、線路工程、代謝工程和基因組工程等。近來，由AI主導(dǎo)的蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)則異軍突起。
主流的蛋白質(zhì)開發(fā)、酶工程優(yōu)化通常以天然蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)，采用突變或定向進(jìn)化的辦法對其進(jìn)行改造和修飾。此類方法研發(fā)耗時長、費(fèi)用高，應(yīng)用范疇也被局限于已知天然蛋白質(zhì)的功能區(qū)域內(nèi)，很難滿足人們對于生物藥、工業(yè)食品酶等的廣泛需求。
以AI主導(dǎo)的蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)則致力于走出有別于傳統(tǒng)方法的全新路徑。AI通過大量學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)序列與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，能夠準(zhǔn)確探索出蛋白質(zhì)可折疊空間所有潛在的可能性。挖掘具備目標(biāo)功能的蛋白質(zhì)序列，以從頭設(shè)計(jì)的路線快速生成多肽、抗體、蛋白質(zhì)。
相比其它方式，AI主導(dǎo)的蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)平臺擁有更高的設(shè)計(jì)成功率，設(shè)計(jì)時間所需也大幅降低，從而使實(shí)現(xiàn)“規(guī)模化生物制造”的目標(biāo)成為可能。
從全球范圍來看，以AI為核心的蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)已經(jīng)從技術(shù)概念過渡到價值驗(yàn)證階段，已經(jīng)有多款以AI為主導(dǎo)研發(fā)的生物酶、醫(yī)藥蛋白進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。
AbCellera專有的AI驅(qū)動抗體發(fā)現(xiàn)平臺，通過分析天然免疫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫來尋找可以開發(fā)為藥物的抗體，結(jié)合了高通量微流體技術(shù)、大規(guī)模數(shù)據(jù)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、生物信息學(xué)以及基因組學(xué)信息，在60天內(nèi)制定醫(yī)療對策。Neoleukin也通過復(fù)雜的計(jì)算從頭設(shè)計(jì)出具有比天然蛋白更好的藥學(xué)屬性且具有高選擇性、高度穩(wěn)定的蛋白質(zhì)藥物。
據(jù)雷峰網(wǎng)(公眾號：雷峰網(wǎng))了解，融合IT和BT技術(shù)，天壤XLab從分子層面對細(xì)胞微環(huán)境進(jìn)行分子層面的多組學(xué)分析，利用AI從頭設(shè)計(jì)特異性更強(qiáng)、安全性更高的人工蛋白質(zhì)，打破當(dāng)前大分子藥物開發(fā)中完全依賴于天然蛋白質(zhì)改造的局限性，。
目前，團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)出快速、準(zhǔn)確度媲美AlphaFold2的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測平臺TRFold及具有端到端從頭進(jìn)行蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)、檢測并進(jìn)行穩(wěn)定性、親和力優(yōu)化的蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)平臺TRDesign，目前正在新冠S蛋白結(jié)合微蛋白、IL-2細(xì)胞因子替代蛋白等項(xiàng)目中進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證。
XLab團(tuán)隊(duì)具有數(shù)十年的人工智能、生物計(jì)算、生物醫(yī)藥研發(fā)經(jīng)驗(yàn)、專利和技術(shù)，正全力推動特性更優(yōu)異的人工蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)工藝和藥物開發(fā)流程，為人類健康保駕護(hù)航。
2022年5月10日，國家發(fā)改委印發(fā)《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，合成生物學(xué)再迎利好。《規(guī)劃》提出，“十四五”時期，我國生物技術(shù)和生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展，生物經(jīng)濟(jì)成為推動高質(zhì)量發(fā)展的強(qiáng)勁動力。
據(jù)麥肯錫統(tǒng)計(jì)，生物制造的產(chǎn)品可以覆蓋70%化學(xué)制造的產(chǎn)品，且天然生物有300萬種分子或新材料尚待發(fā)掘，如小分子聚合物、生物大分子、細(xì)胞和生物材料等，預(yù)示著合成生物學(xué)具有十分廣闊的應(yīng)用前景。在資本市場上，向來嗅覺靈敏的風(fēng)投緊盯著合成生物領(lǐng)域的“風(fēng)吹草動”，以AI主導(dǎo)的蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)平臺公司多次被紅杉、Accel、IDG等國內(nèi)外頂級投資機(jī)構(gòu)出手押注。
2020年底至2021年，國外以AI主導(dǎo)的合成生物學(xué)領(lǐng)域不斷傳來好消息，AbCellera、Neoleukin等獨(dú)角獸相繼上市，一級市場再次受到了激勵，融資額不斷突破歷史新高。即便到了2022年，這股勢頭也沒有出現(xiàn)減弱的信號，以致于SynbioBeta預(yù)測，2022年將是合成生物學(xué)有史以來最好的投資年，全年的融資總額將會是過去三年的總和。
雷峰網(wǎng)
