李彥宏發(fā)起創(chuàng)立，又一個“機器人”曝光了

豐色 2022-09-17 13:13:13 來源：量子位

楊凈 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

悄無聲息悄無聲息，李彥宏旗下又一個“機器人”曝光：

ImmuBot。

而且術(shù)業(yè)有專攻——從事當(dāng)前最熱門的計算生物領(lǐng)域。更細分一點，則是針對免疫系統(tǒng)治療的蛋白質(zhì)藥物設(shè)計相關(guān)。

所在的團隊，正是李彥宏剛創(chuàng)立兩年的創(chuàng)新藥物研發(fā)平臺百圖生科。

兩年時間秘密打造，這個專業(yè)的免疫“機器人”究竟有什么看頭？

ImmuBot免疫機器人

ImmuBot免疫機器人，簡單來說就是一種能夠重編程免疫系統(tǒng)的蛋白質(zhì)藥物。

以往的認(rèn)知中，免疫系統(tǒng)，作為人類抵御疾病的自然防線，一旦功能障礙，就可能造成各類腫瘤、自身免疫性疾病、 感染性疾病等病癥發(fā)生。

與此同時，它又十分復(fù)雜。在發(fā)布會現(xiàn)場，百圖生科CEO劉維曾這樣算了算它的復(fù)雜度。

每個免疫細胞至少有兩萬種蛋白來決定它的功能，而這些蛋白每個可能有上百種不同的亞型，對這些蛋白的調(diào)控，根據(jù)它的結(jié)合表位、結(jié)合方式、調(diào)控親和力不同也有不同的結(jié)果。

最后，更不論分布在不同組織器官環(huán)境下不同特征、種類多達數(shù)十類的免疫細胞族群，以此形成萬億關(guān)系級別的功能調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，加之人與人之間也有不同的區(qū)別，可見其復(fù)雜性。

但當(dāng)前的免疫調(diào)控藥物，只針對系統(tǒng)內(nèi)的通用人群、單一或少數(shù)靶點進行調(diào)控，這種情況就會造成藥物安全性以及效用性的挑戰(zhàn)。

而機器人的設(shè)計，隨著識別、感知、決策等能力的加強，不再僅限于簡單機械地加工，更能駕馭復(fù)雜系統(tǒng)。

ImmuBot，正是基于這種背景下誕生的。它用生物計算引擎來設(shè)計全新蛋白質(zhì)，來實現(xiàn)復(fù)雜的藥物機理MOA，從而對失效的免疫系統(tǒng)進行“重編程”。

從結(jié)構(gòu)上來看，主要包含了五個部分：

Seeker，高特異性彈頭，定位要調(diào)控的細胞。ImmuBot為每個靶點配備了恰當(dāng)親和力、精準(zhǔn)定表位和功能激發(fā)的高性能彈頭。

除此之外， 研究人員還做了靶點組合挖掘和多彈頭橋接藥物設(shè)計，可以實現(xiàn)對多個組織特異性靶點、免疫功能靶點的組合靶向。

Sensor，對環(huán)境做出響應(yīng)的傳感器組合。以針對腫瘤微環(huán)境為例，pH值酸堿度與正常組織不同， 傳感器就對會pH值做出相應(yīng)，給控制器Controller提供信號。

這也是ImmuBot之所以被稱為機器人的核心原因。

接收到信號后，Controller就對彈頭進行調(diào)控激發(fā)：

• 如果環(huán)境A成立，就釋放A彈頭；如果環(huán)境B成立，就釋放B彈頭。

未來還會出現(xiàn)更多的調(diào)控因素，如果A的數(shù)字大于B，就釋放A彈頭；如果A小于C，就可能釋放B彈頭。這種AND、OR、IF等條件觸發(fā)機制就類似于我們?nèi)粘＞幊踢壿嬰娐妨恕?/p>

除此之外，還有調(diào)節(jié)器Modulator和納米顆粒級別的底座Carrier。

值得一提的是，整個免疫機器人可組裝，每個構(gòu)件均可預(yù)制和復(fù)用。據(jù)介紹，這樣不僅可以確保單體藥物的最佳性能，還帶來整體藥物研發(fā)10到100倍的效率提升。

最后，簡單總結(jié)ImmuBot的功能特點，大體總結(jié)為四點：彈頭高性能、組合多靶向、編程式控制、構(gòu)件式組裝。

生物預(yù)訓(xùn)練大模型

據(jù)量子位智庫《計算生物學(xué)深度產(chǎn)業(yè)報告》顯示，當(dāng)前，計算生物行業(yè)主要有以下幾種商業(yè)模式：算法授權(quán)、生物資產(chǎn)以及軟件使用。

生物資產(chǎn)，就是目前百圖生科ImmuBot研發(fā)的未來模式。

據(jù)介紹，他們正在構(gòu)建一個大型的創(chuàng)新藥物資產(chǎn)組合，包括10余類自主八點挖掘項目、30余個構(gòu)件研發(fā)項目、10余個自主和合作藥物研發(fā)項目。

這個大規(guī)模資產(chǎn)組合覆蓋了大批腫瘤和自身疾病，尤其是胃癌、肝癌等國內(nèi)臨床需求強烈的病種，也覆蓋了近十種主要的免疫細胞，為每類免疫細胞準(zhǔn)備了創(chuàng)新的靶頭。

此外，他們還計劃自主或與合作伙伴聯(lián)合，推出更多的藥物管線。預(yù)計明年將實現(xiàn)首批ImmuBot項目進入臨床。

而這背后一整個驅(qū)動力，基于AI大模型的高通量干濕閉環(huán)生物計算引擎。

底層“大科學(xué)裝置”，包括萬億關(guān)系的多組學(xué)免疫圖譜、千億參數(shù)的蛋白質(zhì)/免疫計算大模型、億級數(shù)據(jù)生產(chǎn)量的高通量免疫模擬實驗系統(tǒng)等技術(shù)。

據(jù)百圖生科首席AI科學(xué)家宋樂介紹，其中千億參數(shù)大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型，作為重要的連接，不用于現(xiàn)有認(rèn)知的語言模型，它主要包括四層嵌套的模型體系：

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)——>蛋白質(zhì)之間及與其他分子的相互作用——>細胞層面的建模——>免疫系統(tǒng)與環(huán)境之間的相互作用。

下層預(yù)測或產(chǎn)生的一些表征，可以被上層的模型拿去利用，以此來增強上層模型的預(yù)測能力。

基于這種嵌套式大模型，輔助和優(yōu)化藥物設(shè)計，設(shè)計出各種各樣的ImmuBot。

而這種執(zhí)行思路，目前也正在實際地測試當(dāng)中，即與ImmuBot一同官宣的北京中心實驗室。

他們內(nèi)部稱其為超級大規(guī)模免疫模擬系統(tǒng)。

截至目前，百圖生科共有兩處研發(fā)中心，另一個則是位于蘇州工業(yè)園區(qū)，近300名生物+計算團隊，其中包括機器學(xué)習(xí)和圖深度學(xué)習(xí)大牛、今年ICML大會主席宋樂。

不過必須要說的是，計算生物與AI制藥的探索才剛剛開始。

一邊是剛剛興起的計算生物領(lǐng)域，另一邊則是投融資矚目、但質(zhì)疑聲不斷的AI制藥賽道。

前者首要落地的場景，非AI制藥莫屬，但兩者之間究竟該如何結(jié)合？計算生物的進展，到底會對蛋白質(zhì)類藥物設(shè)計會帶來什么樣的影響？

這一切還沒有答案，但像百圖生科這樣的玩家們已經(jīng)在路上了。