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【环球网科技报道 记者 郑湘琪】在数字经济浪潮下，生命科学、医疗健康等领域呈现出新态势，大数据、人工智能（AI）、云计算等技术正重构生命科学研发信息系统，从而加速生命科学研发。IDC于2021年进行的一项调查显示，数据分析和AI是生命科学研发的优先投资领域。未来12个月内，生命科学行业在AI方面的支出将增长65%。
“无论是肿瘤等疾病的治疗，还是对免疫系统的调控，都需要创新型技术。”百图生科首席执行官刘维表示，全球范围内创新型的药物技术层出不穷，在新的技术创新机遇下，生命科学领域蕴藏着中国企业弯道超车的机会。
据刘维介绍，作为一家生物计算引擎驱动的创新药物研发平台公司，百图生科结合前沿AI和生物技术，构建高通量干湿闭环的生物计算引擎，建模蛋白质、免疫细胞、免疫系统的复杂规律，从而开发全新的蛋白质药物。
免疫机器人：基于生物计算引擎
谈到免疫系统，刘维坦言，“人体免疫系统高度复杂，多达数十类且在不同组织器官环境有不同特征的免疫细胞族群，与每个细胞上决定其功能的数以万计的蛋白质，共同形成了复杂的万亿关系级别的功能调控网络，并在不同人群中有各不相同的亚型。所以，只针对这个复杂系统内的通用人群、单一或少数靶点进行调控的免疫调控药物，缺乏对病人亚群和疾病异质性的精细设计，不能实现精准的靶向和完整的调控。”
基于此，百图生科基于生物计算引擎de novo设计出全新蛋白质药物平台——“ImmuBot”（免疫机器人），并于近日正式发布。据悉，ImmuBot平台上的每个“机器人”均由多个免疫功能弹头、组织导航弹头、微环境传感器、可编程控制器等构件组装而成，具备弹头高性能、组合多靶向、编程式控制、构件式组装4大创新特点，有望为大量未被满足的临床需求提供新的解决方案。
具体而言，在弹头高性能方面，基于AI能力，ImmuBot为每一个靶点配备了恰当亲和力、精准定表位、精准功能激发的高性能弹头，并可实现相对其他同族蛋白的高特异性设计，从而大幅提高有效性和安全性。
在组合多靶向方面，刘维表示，基于生物计算引擎的靶点组合挖掘和多弹头桥接药物设计，ImmuBot可实现对多个组织特异性靶点、免疫功能靶点的组合靶向，使其具备强大的精准靶向、免疫细胞招募、作用于多个免疫机制、防止耐药逃逸等功能优势。
而在编程式控制方面，ImmuBot通过创新蛋白质设计，可以实现对人体微环境、细胞因子等的传感器感知，实现AND、OR、IF等条件触发功能，从而实现在特定疾病微环境内激活、针对患者情况选择性激活、序贯弹头激活等高级功能，从而实现对免疫系统的精准重编程。
此外，在构件式组装方面，每个ImmuBot均由多个免疫功能弹头、组织导航弹头、微环境传感器、可编程控制器在适合的底座上由生物计算引擎组装而成，各类构件均可预制、多次复用、快速组装，不仅确保了单体药物的最佳性能，而且带来整体药物研发的效率提升，为针对细分人群、疾病亚型、罕见病的精细化药物设计带来新的可能。
在ImmuBot背后，AI大模型驱动的高通量干湿闭环生物计算引擎扮演着至关重要的角色。百图生科首席AI科学家宋乐告诉记者，生物计算引擎包含三大基础设施，分别为万亿关系的多组学免疫图谱、千亿参数的蛋白质/免疫计算大模型、亿级数据生产量的高通量免疫模拟实验系统，三者形成高效的干湿闭环，从而解码复杂免疫系统并赋能药物设计。
值得一提的是，在该体系中，千亿级大模型处于核心地位。“它尝试吸收、精细化整理免疫知识图谱里面的信息，并和高通量闭环交互迭代提升表现。这一大模型某种程度上也尝试模拟人体多尺度的复杂系统，会对四个不同尺度的信息进行建模，形成四层嵌套的大模型体系，从内到外分别是蛋白质序列模型、蛋白质相互作用模型、细胞层面模型、细胞系统层面模型。”宋乐说。
研发提速：首批项目2023年进入临床
目前，百图生科将自己定位为“生物计算引擎驱动的创新药物研发平台”，具体而言，即用生物计算解码免疫系统，并用新的技术平台去做创新药研发。
“在生命科学这个行业，药企是高度拥抱创新的。基于免疫机器人技术平台，百图生科正在构建一个大型的创新药物资产组合，包括10余类自主靶点挖掘项目、30余个构件研发项目、10余个自主和合作药物研发项目。”刘维表示，这个资产组合覆盖了大批肿瘤和自免疾病，覆盖了近10种主要的免疫细胞，并为每类免疫细胞准备了创新的弹头。
他透露，随着大批构件项目的研发推进，未来公司会自主或与合作伙伴联合，高效地推出更多的药物管线。目前，百图生科已在10余个项目上取得HIT、LEAD等进展，预计明年将实现首批ImmuBot项目进入全球临床。
为了加快项目进度，百图生科还构建了“卓越计划”开放平台，与前沿生物技术专家、药物开发专家和临床专家等开发者伙伴合作，联合开发更多疾病领域、更多调控机理的免疫机器人药物。目前，已有30余个靶点挖掘、药物设计领域的卓越开发者项目进行中。
此外，百图生科还于近日正式启动其北京中心实验室，与苏州研发中心实验室共同为ImmuBot免疫机器人研发赋能。北京实验室将作为其自主研发的“高通量免疫实验系统”的核心基地，通过融合基因编辑、类器官、机器视觉、单细胞组学、自动化等一系列技术，实现对人体免疫系统的高度仿真，从而为免疫靶点发现、免疫机器人药物验证提供关键的干湿闭环能力。
据了解，该实验室每年能产生上亿条真实世界的数据，高度还原对人体免疫细胞的编辑、扰动，高效地进行大量实验验证，并使用叠加了领域知识的AI大规模预训练模型对免疫细胞、免疫系统进行高速分析，所有的实验效果都可反馈到生物引擎用于持续的迭代。刘维表示，“百图生科将基于北京实验室每年产生的上亿组实验数据，加速解码免疫的过程，帮助患者解决免疫相关问题。”
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