香港2020年10月16日 /美通社/ -- 細胞株開發(fā)是生物醫(yī)藥工藝開發(fā)的源頭和基礎，海內(nèi)外不同藥企有各自的細胞株開發(fā)方法和經(jīng)驗，卻難以打破傳統(tǒng)生物醫(yī)藥開發(fā)“高投入、高風險、長周期”的桎梏，往往需要投入大量人力、物力與時間成本。近年來，人工智能技術被廣泛應用于多個行業(yè)，細胞株開發(fā)也迎來了人工智能的東風。
2020年10月15日，由大灣生物控股有限公司自主研發(fā)的Klone4.0平臺正式上線，首次將人工智能與細胞株開發(fā)深度結(jié)合，實現(xiàn)了“快速、高效、優(yōu)質(zhì)”的細胞株開發(fā)效果，為解決行業(yè)痛點開辟了新的思路，或?qū)⑼苿蛹毎觊_發(fā)產(chǎn)業(yè)進入新的時代。
Klone4.0平臺應運而生，吹響人工智能+細胞株開發(fā)的號角
一個高質(zhì)量的細胞株，對產(chǎn)量（固定投資和單次生產(chǎn)成本）、質(zhì)量（藥效和安全性）、穩(wěn)定性、相容性（大規(guī)模生產(chǎn)放大）、合規(guī)性（單克隆性以及整個過程的實驗記錄完整）等主要指標都有嚴格的要求。
恩格斯說：“社會一旦有技術上的需要，則這種需要就會比十所大學更能把科學推向前進?！奔毎觊_發(fā)原理并不復雜，即把質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到細胞里然后整合到宿主細胞的基因組，但構(gòu)建一個適合產(chǎn)業(yè)化應用的細胞株并非易事。事實上，獲得高產(chǎn)率、高質(zhì)量細胞株的概率極低，其獲取過程既費時又費力。如何更簡單地獲取高質(zhì)量細胞株，成為了生物藥研發(fā)人員的必考題。
在解決如何提升細胞株開發(fā)工藝難題時，不同時期各具特色的方法不斷涌現(xiàn)。根據(jù)ICH指導原則，生產(chǎn)用細胞株必須是來自于單個細胞。常用的單細胞克隆方法包括有限稀釋法，流式細胞儀單細胞鋪板，ClonePix，以及價格昂貴的Beacon® Optofluidic System等。
自2017年以來，國際制藥巨頭紛紛部署AI研發(fā)，借助AI的高效特性以提高新藥的研發(fā)效率，如Merck，Novatis, Roche, Pfizer, Johnson & Johnsone等。AbbVie公司基于AI系統(tǒng)，更好地了解對精神分裂癥患者的研究，減少臨床試驗，并使用AI技術優(yōu)化其制造流程；阿斯利康將AI和機器學習用于開發(fā)針對慢性腎臟疾病和特發(fā)性肺纖維化的新療法，其Berg的一個項目使用Schrodinger的先進計算平臺加速了藥物創(chuàng)新，從而追蹤了帕金森氏病等疾病的性質(zhì)。（資料來源：史密斯。S., 2019）
由于AI可針對海量數(shù)據(jù)進行快速的運算，在眾多領域都表現(xiàn)優(yōu)異。長年領導生物醫(yī)藥產(chǎn)品研發(fā)的大灣生物企業(yè)董事長梁國龍先生敏銳地感知到人工智能的特性與細胞株開發(fā)需求相當契合，將人工智能應用到細胞株開發(fā)的平臺Klone4.0由此誕生。
Klone4.0平臺有何不同，4小時單克隆化
打造一個優(yōu)秀的細胞株開發(fā)平臺，需要做好方方面面，高產(chǎn)率（有效產(chǎn)生高產(chǎn)細胞株）、候選量（快速獲得足量的重組蛋白以進行生產(chǎn)可行性研究及藥物體內(nèi)體外實驗）、穩(wěn)定性、開發(fā)周期（加快藥物上臨床）、工作量（降低人力成本與人為失誤）等都是衡量一個細胞株開發(fā)平臺水平的重要因素。
Klone4.0為大灣生物自主研發(fā)細胞株開發(fā)平臺，一次性篩選幾十萬個細胞，獲取細胞影像，通過AI與精準細胞挑選技術，快速分析、定位、選取高產(chǎn)率細胞，4小時內(nèi)獲得高產(chǎn)高質(zhì)量的細胞株，實現(xiàn)細胞株構(gòu)建的智能化應用。
Klone4.0平臺簡介
自動影像技術：快速獲取細胞基本屬性數(shù)據(jù)
“有圖有真相”，在醫(yī)藥醫(yī)療行業(yè)可以說“有圖有智能”。近年來各種圖像如X光，超聲波，CT，NMR等都可以通過人工智能來進行臨床判斷。Klone4.0平臺已將此項技術應用到細胞株開發(fā)過程中，一次性篩選幾十萬個細胞影像。
數(shù)字定位技術：快速分析細胞數(shù)據(jù)，精準定位高產(chǎn)率細胞
機器學習的前沿是深度學習，它使用復雜的分層人工神經(jīng)網(wǎng)絡。深度學習非常適合藥物研發(fā)，因為它具有前所未有的從原始未處理數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)集中提取關鍵特征的能力。Klone4.0平臺采用機器深度學習，讓精準定位高產(chǎn)率細胞變成現(xiàn)實。
精準選取技術：保證細胞單克隆性
為縮短細胞株開發(fā)周期，減少人力成本與人為失誤，Klone4.0運用自主單細胞挑選平臺，能夠快速挑選高產(chǎn)率單克隆細胞。
Klone4.0平臺價值幾何，引領細胞株開發(fā)邁向工業(yè)信息化4.0時代
長期以來，“高投入、高風險、長周期”的行業(yè)痛點猶如荒漠凍土般制約著醫(yī)藥開發(fā)的試驗田，人工智能自帶的高效、智能、精準等“養(yǎng)料”，為生物醫(yī)藥提供了一片新的沃土。Klone4.0不僅突破了傳統(tǒng)藥物研發(fā)盲人摸象般的試錯路徑，解決了大量的重復性勞動難題，還可以大幅提高篩選的成功率，具有“短周期、高產(chǎn)率、零風險”等特點，引領細胞株開發(fā)邁向工業(yè)信息化4.0時代。
平臺價值
1. 高表達量，行標之上
機器深度學習與AI智能預測開發(fā)細胞株，更容易發(fā)現(xiàn)高表達量細胞；
2. 3-5倍的候選細胞株，行標之上
數(shù)據(jù)挖掘更多目標細胞株，為客戶提供更多選擇及更多可能性；
3. 預測穩(wěn)定性，行業(yè)創(chuàng)新
用機器深度學習方法，首創(chuàng)短期內(nèi)預測細胞株穩(wěn)定性
4. 簡易流程，性價比高
AI“省時省力”的天然優(yōu)勢，在細胞株開發(fā)方面的應用結(jié)果同樣令人驚奇，并且極有可能為人類再創(chuàng)新的里程碑 -- 降低藥品價格。
海內(nèi)外市場認可，Klone4.0應用前景廣闊
Klone4.0平臺在正式上線前已初步應用于市場，同海內(nèi)外十余家藥企開展細胞株開發(fā)業(yè)務合作中，目前已成功交付客戶所需細胞株2家，其余正在順利進行中，高效的完成客戶所需目標細胞株，贏得了對方的信任與認可。
由于行業(yè)的嚴謹性，生物醫(yī)藥研發(fā)行業(yè)接受人工智能技術往往更慢。陳亮博士表示：“人工智能與生物醫(yī)藥結(jié)合是大勢所趨，這正是我們努力的方向，在不久的將來它一定會大放光芒。在人工智能這片沃土上，我們期待有更多諸如Klone4.0的平臺在這里開花，結(jié)出累累碩果。”
