人工智能(AI)、生物计算技术正赋能生命科学领域的研究,加速新药研发的进程。mRNA平台技术在新冠**的研发中脱颖而出,两款新冠mRNA**的上市也预示着这项前沿技术将对生物医药行业产生颠覆性影响。随着人工智能技术与生物、医药等行业深度融合,mRNA技术在AI赋能下将迎来更加蓬勃的发展。
此前,百度研究院与斯微(上海)生物科技股份有限责任公司(以下简称斯微生物)就新冠mRNA**的开发展开了AI序列优化算法的合作,开发了专门用于设计优化mRNA序列的高效算法。该算法将自然语言处理领域中的"word lattice parsing"概念拓展到计算生物领域,能够迅速设计出更稳定更有效的新冠**序列。
斯微生物完成了这种高效算法在新冠病毒mRNA**分子设计上的生物学验证。结果显示,在稳定性、蛋白质表达水平以及免疫原性等多个衡量**的重要指标上,通过这种算法设计的新冠**序列优于传统方法设计的基准序列;**序列中和抗体滴度(**最重要的指标之一)是传统基准序列的20倍。除了新冠mRNA**之外,该算法适用于包括传染病、肿瘤以及罕见病在内的各种mRNA**或药物序列的优化设计。
日前,斯微生物与百度研究院再度携手,双方将在现有算法基础上进一步提升,除了扩大线性mRNA算法优化研究,双方将尝试开展环状RNA等序列设计迭代技术的开发,通过提升mRNA的稳定性和翻译效率来提高抗原蛋白的表达量及持续时间,有望将mRNA的优势更加充分的体现,即提高效率,提升安全性,降低生产成本。
斯微生物创始人兼CEO李航文博士表示:
将AI技术应用于生物制药领域有利于打造交叉学科的药物研发平台,有利于源头创新。以AI进行mRNA序列优化能够帮助mRNA更稳定地表达出更多的蛋白。针对新冠病毒mRNA**,相关算法10分钟就设计出即稳定和蛋白质表达水平又高的**分子,从而有效解决了mRNA**研发中稳定性这一难题,加快**研发速度。我们与百度AI算法的联合也将为我们在研管线和RNA平台带来更大的提升,有望推出更多best-in-class的产品。
此次斯微生物携手百度研究院把研究领域拓展到环状RNA,将在增加mRNA的稳定性和翻译效率的同时,增加药物和**的安全性。环状mRNA是RNA研究最热、最前沿的领域。双方的合作开辟了新领域,是创新的尝试。他认为,相比线性mRNA,环状mRNA更稳定,在体内持续作用时间大大加长,同时以环状mRNA技术研发的药物性能将更为优越,用药周期将被延长,有利于提升患者接受规范治疗的依从性和方便性,未来应用前景广阔。
美国罗切斯特大学David Mathews教授评价,相关算法设计了一组结构更稳定的序列,并使用优化的密码子。此算法高效的运行速度是优化序列设计的关键,这些序列可以通过实验检验它们作为**和药物的效果。
mRNA**的研发和生产是涉及到多项关键卡脖子技术,斯微在每个技术平台上都进行自研或与国内外顶尖机构进行合作。此次与百度的合作,具有引领国内mRNA技术赶超世界水平的重要战略意义。作为头部mRNA**及药物研发企业,两家的强强合作能够带动mRNA的研发与整体产业的发展。
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