用AI“復(fù)刻”人類細(xì)胞、預(yù)判藥效，「華源智因」獲千萬(wàn)級(jí)人民幣種子輪融資｜36氪首發(fā)

文｜胡香赟

編輯｜海若鏡

36氪獲悉，AI虛擬細(xì)胞（AIVC）企業(yè)華源智因近期已完成千萬(wàn)級(jí)人民幣種子輪融資。本輪融資由水木創(chuàng)投領(lǐng)投，募集資金將主要用于多模態(tài)測(cè)序底層技術(shù)迭代，進(jìn)一步拓展與頭部三甲醫(yī)院的合作，以及團(tuán)隊(duì)擴(kuò)充等。此外，華源智因團(tuán)隊(duì)已計(jì)劃啟動(dòng)新一輪融資。

華源智因創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)由資深醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)從業(yè)者、計(jì)算生物學(xué)研發(fā)人員組成，并邀請(qǐng)到深圳國(guó)家基因庫(kù)等單位專家組成科學(xué)顧問(wèn)委員會(huì)，形成科研與產(chǎn)業(yè)協(xié)同的團(tuán)隊(duì)架構(gòu)。公司CEO杜潤(rùn)詩(shī)就讀于加州大學(xué)洛杉磯分校，是AI領(lǐng)域連續(xù)創(chuàng)業(yè)者；CTO王藝璇為香港中文大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程專業(yè)博士生，曾在百圖生科牽頭搭建基因擾動(dòng)轉(zhuǎn)錄效應(yīng)的預(yù)測(cè)模型xTrimoSC Perturb。此外，香港中文大學(xué)算機(jī)科學(xué)與工程系助理教授李煜任華源智因首席AI科學(xué)家。

在新藥研發(fā)領(lǐng)域，“10年、10億美金”是公認(rèn)困境。其中，九成資源流向人體臨床試驗(yàn)階段，但最終僅有10%左右的候選藥物能夠順利通過(guò)全部臨床、成功上市。造成超高失敗率的核心原因之一，是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)與人體真實(shí)生理環(huán)境的巨大差異。

那么，能否在投入高昂成本進(jìn)入人體臨床試驗(yàn)環(huán)節(jié)前，先在計(jì)算機(jī)里模擬出藥物進(jìn)入人體后的真實(shí)反應(yīng)，以降低新藥研發(fā)的失敗率？

杜潤(rùn)詩(shī)認(rèn)為，傳統(tǒng)AI制藥公司大多聚焦于解決研發(fā)前端問(wèn)題，也就是利用AI更高效地找到潛在致病靶點(diǎn)、生成化合物。但這相當(dāng)于只優(yōu)化“找藥”的第一步，無(wú)法完整預(yù)判成藥后用到人身上時(shí)，究竟是否有效、有沒(méi)有副作用等。而判斷“某款藥到底值不值得推進(jìn)人體試驗(yàn)”，才是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。

這也是華源智因選擇自研Wise-Perturb細(xì)胞藥物擾動(dòng)應(yīng)用模型、專攻人體藥效預(yù)測(cè)的根本原因。

簡(jiǎn)單理解，人類細(xì)胞包含約2萬(wàn)個(gè)蛋白編碼基因，細(xì)胞健康狀態(tài)、病變進(jìn)程以及藥物響應(yīng)，均由多基因協(xié)同調(diào)控產(chǎn)生。行業(yè)所說(shuō)的“細(xì)胞擾動(dòng)”，指人為對(duì)細(xì)胞施加外源干預(yù)，主要分為兩大研究方向：一是基因編輯擾動(dòng)，通過(guò)敲除、上調(diào)特定基因，觀測(cè)下游基因連鎖表達(dá)變化，快速定位疾病致病靶點(diǎn)；二是藥物分子擾動(dòng)，將候選藥物輸入虛擬細(xì)胞模型，依托AI完整推演藥物作用下細(xì)胞內(nèi)基因、蛋白、信號(hào)通路的動(dòng)態(tài)改變，以此評(píng)估藥物人體療效與潛在毒性。這也是華源智因現(xiàn)階段核心研發(fā)重心。

據(jù)介紹，Wise-Perturb主要有兩層突破。首先，它針對(duì)性彌補(bǔ)傳統(tǒng)模型依賴單一RNA測(cè)序、脫離真實(shí)患者病理特征的短板。傳統(tǒng)AI細(xì)胞模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)多來(lái)源于實(shí)驗(yàn)室人工改造永生細(xì)胞系，這類細(xì)胞脫離人體原生病理微環(huán)境，缺少患者個(gè)體化基因特征，用于人體藥效預(yù)測(cè)時(shí)易產(chǎn)生明顯偏差；同時(shí)傳統(tǒng)測(cè)序手段難以同步獲取DNA、RNA、蛋白三層關(guān)鍵組學(xué)信息，難以完整還原細(xì)胞真實(shí)調(diào)控邏輯。

為此，華源智因搭建單細(xì)胞多組學(xué)整合分析體系，通過(guò)同細(xì)胞單細(xì)胞檢測(cè)分別捕獲細(xì)胞DNA、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組數(shù)據(jù)，再依托自研多模態(tài)融合算法打通三層組學(xué)信息，搭建三層金字塔式數(shù)據(jù)底座，其中，底層為海量通用靜態(tài)單細(xì)胞測(cè)序數(shù)據(jù)集，中層為數(shù)億體外細(xì)胞系、PDX模型藥物與基因擾動(dòng)配對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，頂層為稀缺人體臨床腫瘤隊(duì)列給藥前后配對(duì)測(cè)序數(shù)據(jù)。

“我們與超一線頭部三甲醫(yī)院達(dá)成創(chuàng)新性合作，共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。未來(lái)還計(jì)劃針對(duì)各醫(yī)院的優(yōu)勢(shì)科室，定向采集對(duì)應(yīng)適應(yīng)癥的專屬數(shù)據(jù)，訓(xùn)練細(xì)分疾病專家模型。希望在未來(lái)1-3年，至少與30家頭部三家醫(yī)院實(shí)現(xiàn)深度合作。”杜潤(rùn)詩(shī)表示。

此外，Wise-Perturb的另一特點(diǎn)在于模型的細(xì)胞特異性設(shè)計(jì)。普通AI模型通常默認(rèn)細(xì)胞對(duì)藥物的反應(yīng)相同，但現(xiàn)實(shí)中，不同細(xì)胞的生理機(jī)制存在差異，比如，一款藥在肺部起效，卻有可能會(huì)損傷肝臟。因此，華源智因團(tuán)隊(duì)在Wise-Perturb中專門加入細(xì)胞類型識(shí)別架構(gòu)，使其具備零樣本跨細(xì)胞、跨癌種、跨新藥泛化預(yù)測(cè)能力，不針對(duì)每一種疾病重新大規(guī)模訓(xùn)練、依靠少量已知患者數(shù)據(jù)，就能預(yù)測(cè)全新病種或藥物的人體效果。

華源智因提供了兩組真實(shí)驗(yàn)證案例，其中之一是ADC明星藥物DS-8201的跨適應(yīng)癥驗(yàn)證。杜潤(rùn)詩(shī)介紹：“我們采用乳腺癌患者臨床數(shù)據(jù)完成模型基礎(chǔ)訓(xùn)練，在無(wú)卵巢癌患者訓(xùn)練樣本的前提下，完成卵巢癌PDX模型藥物響應(yīng)預(yù)測(cè)，模型打分與動(dòng)物體內(nèi)真實(shí)藥效匹配；對(duì)比通用虛擬細(xì)胞模型，預(yù)測(cè)一致性提升。”

另一例則是與中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院合作的非小細(xì)胞肺癌靶向藥奧希替尼藥效分層研究。“醫(yī)院提供患者治療前腫瘤基線測(cè)序數(shù)據(jù)，未同步開(kāi)放任何臨床隨訪結(jié)局，由模型獨(dú)立輸出患者藥效分層結(jié)果，分層結(jié)論與臨床長(zhǎng)期觀測(cè)療效吻合。”杜潤(rùn)詩(shī)表示。

在華源智因方面看來(lái)，這套經(jīng)過(guò)臨床樣本驗(yàn)證的預(yù)測(cè)能力，讓公司跳出行業(yè)“先投入高額研發(fā)、后期再拓展客戶”的傳統(tǒng)路徑，成立早期即可對(duì)接醫(yī)療機(jī)構(gòu)、藥企落地真實(shí)付費(fèi)合作。

杜潤(rùn)詩(shī)介紹稱，目前，華源智因已“收獲多家頭部三甲醫(yī)院、跨國(guó)藥企、AI生物企業(yè)的合作訂單，多項(xiàng)目服務(wù)費(fèi)已完成回款”。

現(xiàn)階段，華源智因共有兩大核心商業(yè)化服務(wù)。一是面向藥企提供臨床前管線價(jià)值評(píng)估、臨床試驗(yàn)入組患者分層定制服務(wù)，按項(xiàng)目評(píng)估，收取基礎(chǔ)服務(wù)費(fèi)或其他收益模式 ；二是與三甲醫(yī)院共建干濕結(jié)合聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，聯(lián)合開(kāi)展老藥新用挖掘、全新疾病靶點(diǎn)篩選等科研項(xiàng)目。長(zhǎng)期規(guī)劃中，公司還計(jì)劃推出與藥企風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、藥物上市收益分成的聯(lián)合研發(fā)模式。

“我們優(yōu)先落地小規(guī)模驗(yàn)證項(xiàng)目，用可復(fù)現(xiàn)、高一致性的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)建立客戶信任，再持續(xù)深化長(zhǎng)期合作。當(dāng)前，人體精準(zhǔn)藥效預(yù)測(cè)是行業(yè)剛性需求，成熟替代技術(shù)方案稀缺，醫(yī)療機(jī)構(gòu)與藥企愿意開(kāi)放臨床樣本數(shù)據(jù)開(kāi)展聯(lián)合研究。”杜潤(rùn)詩(shī)總結(jié)道。