香港2020年10月16日 /美通社/ -- 細(xì)胞株開發(fā)是生物醫(yī)藥工藝開發(fā)的源頭和基礎(chǔ)，海內(nèi)外不同藥企有各自的細(xì)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(fēng)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(shù)被廣泛應(yīng)用于多個行業(yè)，細(xì)胞株開發(fā)也迎來了人工智能的東風(fēng)。
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(xì)胞株開發(fā)深度結(jié)合，實現(xiàn)了“快速、高效、優(yōu)質(zhì)”的細(xì)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?xì)胞株開發(fā)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新的時代。
Klone4.0平臺應(yīng)運而生，吹響人工智能+細(xì)胞株開發(fā)的號角
一個高質(zhì)量的細(xì)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(biāo)都有嚴(yán)格的要求。
恩格斯說：“社會一旦有技術(shù)上的需要，則這種需要就會比十所大學(xué)更能把科學(xué)推向前進(jìn)。”細(xì)胞株開發(fā)原理并不復(fù)雜，即把質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到細(xì)胞里然后整合到宿主細(xì)胞的基因組，但構(gòu)建一個適合產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的細(xì)胞株并非易事。事實上，獲得高產(chǎn)率、高質(zhì)量細(xì)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(xì)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(xì)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(dǎo)原則，生產(chǎn)用細(xì)胞株必須是來自于單個細(xì)胞。常用的單細(xì)胞克隆方法包括有限稀釋法，流式細(xì)胞儀單細(xì)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(shù)優(yōu)化其制造流程；阿斯利康將AI和機(jī)器學(xué)習(xí)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(jìn)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(jìn)行快速的運算，在眾多領(lǐng)域都表現(xiàn)優(yōu)異。長年領(lǐng)導(dǎo)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(xì)胞株開發(fā)需求相當(dāng)契合，將人工智能應(yīng)用到細(xì)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(xì)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(xì)胞株）、候選量（快速獲得足量的重組蛋白以進(jìn)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(xì)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(xì)胞株開發(fā)平臺，一次性篩選幾十萬個細(xì)胞，獲取細(xì)胞影像，通過AI與精準(zhǔn)細(xì)胞挑選技術(shù)，快速分析、定位、選取高產(chǎn)率細(xì)胞，4小時內(nèi)獲得高產(chǎn)高質(zhì)量的細(xì)胞株，實現(xiàn)細(xì)胞株構(gòu)建的智能化應(yīng)用。
Klone4.0平臺簡介
自動影像技術(shù)：快速獲取細(xì)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(jìn)行臨床判斷。Klone4.0平臺已將此項技術(shù)應(yīng)用到細(xì)胞株開發(fā)過程中，一次性篩選幾十萬個細(xì)胞影像。
數(shù)字定位技術(shù)：快速分析細(xì)胞數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)定位高產(chǎn)率細(xì)胞
機(jī)器學(xué)習(xí)的前沿是深度學(xué)習(xí)，它使用復(fù)雜的分層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。深度學(xué)習(xí)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(guān)鍵特征的能力。Klone4.0平臺采用機(jī)器深度學(xué)習(xí)，讓精準(zhǔn)定位高產(chǎn)率細(xì)胞變成現(xiàn)實。
精準(zhǔn)選取技術(shù)：保證細(xì)胞單克隆性
為縮短細(xì)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(xì)胞挑選平臺，能夠快速挑選高產(chǎn)率單克隆細(xì)胞。
Klone4.0平臺價值幾何，引領(lǐng)細(xì)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(fēng)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(zhǔn)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(fù)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(fēng)險”等特點，引領(lǐng)細(xì)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(dá)量，行標(biāo)之上
機(jī)器深度學(xué)習(xí)與AI智能預(yù)測開發(fā)細(xì)胞株，更容易發(fā)現(xiàn)高表達(dá)量細(xì)胞；
2. 3-5倍的候選細(xì)胞株，行標(biāo)之上
數(shù)據(jù)挖掘更多目標(biāo)細(xì)胞株，為客戶提供更多選擇及更多可能性；
3. 預(yù)測穩(wěn)定性，行業(yè)創(chuàng)新
用機(jī)器深度學(xué)習(xí)方法，首創(chuàng)短期內(nèi)預(yù)測細(xì)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(xì)胞株開發(fā)方面的應(yīng)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(rèn)可，Klone4.0應(yīng)用前景廣闊
Klone4.0平臺在正式上線前已初步應(yīng)用于市場，同海內(nèi)外十余家藥企開展細(xì)胞株開發(fā)業(yè)務(wù)合作中，目前已成功交付客戶所需細(xì)胞株2家，其余正在順利進(jìn)行中，高效的完成客戶所需目標(biāo)細(xì)胞株，贏得了對方的信任與認(rèn)可。
由于行業(yè)的嚴(yán)謹(jǐn)性，生物醫(yī)藥研發(fā)行業(yè)接受人工智能技術(shù)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?！?/p>
