在許多情況下，藥物的最終治療效果和設(shè)計(jì)目的會(huì)有所出入。例如，輝瑞制藥開(kāi)發(fā)的萬(wàn)艾可，最初以治療心血管疾病為目的，但卻因其完全不同的療效在市面上廣受歡迎。如果制藥公司能先行一步升級(jí)機(jī)器人顯微鏡技術(shù)和圖像處理軟件，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)潛在新藥靶標(biāo)，這對(duì)他們?cè)诰_制藥上的幫助是毋庸置疑的。

Recursion Pharmaceuticals就是一家運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)來(lái)處理細(xì)胞圖像，通過(guò)分析細(xì)胞特征來(lái)評(píng)估疾病細(xì)胞藥后反應(yīng)結(jié)果的公司。

他們使用先進(jìn)的成像技術(shù)和人工智能技術(shù)進(jìn)行高通量的細(xì)胞模型實(shí)驗(yàn)，致力于在上百種疾病的細(xì)胞模型中進(jìn)行上千種候選藥物的檢測(cè)，最終找出對(duì)應(yīng)不同疾病的新藥。

據(jù)動(dòng)脈網(wǎng)了解，該公司可對(duì)細(xì)胞進(jìn)行超乎尋常的細(xì)致檢查。他們利用軟件對(duì)一個(gè)細(xì)胞的上千種特征進(jìn)行測(cè)定，比如細(xì)胞核的尺寸、形狀或者不同細(xì)胞內(nèi)區(qū)域間的距離等。這種精密的細(xì)胞研究不僅推動(dòng)了醫(yī)療行業(yè)對(duì)疾病的認(rèn)知，探索和診斷，并且加速了制藥模式的轉(zhuǎn)變，使患者大為受益。

運(yùn)用細(xì)胞的顯微圖像特征來(lái)進(jìn)行藥物篩選的企業(yè)并不少見(jiàn)，而Recursion Pharmaceuticals的獨(dú)特之處是結(jié)合機(jī)器自動(dòng)化和人工智能技術(shù)，大規(guī)模地并行多個(gè)實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)在，Recursion的實(shí)驗(yàn)室每周可以進(jìn)行3萬(wàn)個(gè)實(shí)驗(yàn)。Recursion的首席執(zhí)行官Chris Gibson博士認(rèn)為在不久的將來(lái)他們可以每周進(jìn)行幾十萬(wàn)個(gè)實(shí)驗(yàn)。

研究表明，約10％的美國(guó)人受到罕見(jiàn)疾病的困擾，其中大部分病癥源于缺少相應(yīng)的治療方法。

Recursion Pharmaceuticals表示，他們已經(jīng)找出15種治療罕見(jiàn)疾?。ㄖ冈诿绹?guó)患者數(shù)少于20萬(wàn)的疾?。┑暮蜻x藥物。這些疾病大多為遺傳病，目前將近有七千種罕見(jiàn)病登記在案。

Recursion Pharmaceuticals于2013年在美國(guó)猶他州鹽湖城成立。2018年6月，該公司已從Square 1銀行獲得2000萬(wàn)美元的信用貸款。

團(tuán)隊(duì)力量實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療

Recursion Pharmaceuticals聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Gibson博士表示，公司正在努力通過(guò)合作實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療。他堅(jiān)信，開(kāi)展高控制、高組織生物數(shù)據(jù)的收集和應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的核心。

2005年，Chris Gibson在美國(guó)萊斯大學(xué)獲得管理研究學(xué)的文學(xué)學(xué)士以及生物工程和生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的科學(xué)學(xué)士。2009年，Chris Gibson在美國(guó)猶他大學(xué)開(kāi)始了生物工程和醫(yī)學(xué)的博士學(xué)習(xí)，并在2013年獲得學(xué)位證書(shū)。

研究期間，Gibson博士主要開(kāi)展了有關(guān)工程和生物學(xué)方面的心血管學(xué)習(xí)。在導(dǎo)師Dean Li博士的協(xié)助下，他建立了以提高新生物識(shí)別效率的分析系統(tǒng)，為后來(lái)Recursion Pharmaceuticals的創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)打下伏筆。

2013年，Gibson博士在斯坦福研究生商學(xué)院獲得了Ignite證書(shū)。斯坦福大學(xué)Ignite證書(shū)是一個(gè)為企業(yè)家，商業(yè)家及創(chuàng)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者提供的學(xué)術(shù)項(xiàng)目，參與者們可以學(xué)習(xí)到商業(yè)相關(guān)的技能，從中獲取商業(yè)化新企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)。

此外，Gibson博士也是CureHHT的董事會(huì)成員之一。HHT全稱為遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥，是一種導(dǎo)致多個(gè)器官血管畸形的遺傳性疾病。CureHHT基金會(huì)也是世界上唯一一個(gè)關(guān)注患有該疾病患者的倡導(dǎo)性組織。

作為Recursion Pharmaceuticals的科學(xué)指導(dǎo)之一，Yoshua Bengio博士曾說(shuō)過(guò)：“Recursion利用深度學(xué)習(xí)探究了數(shù)百萬(wàn)個(gè)高分辨率細(xì)胞圖像，它們所具備的潛力和影響足以促進(jìn)醫(yī)學(xué)廣度下從未見(jiàn)過(guò)的生物發(fā)掘?！?/p>

Yoshua Bengio博士是一名來(lái)自加拿大魁北克的計(jì)算機(jī)科學(xué)家，他致力于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)方面的研究，試圖理解人工智能產(chǎn)生的原理。截止于2017年9月，他的研究成果在Google Scholar上已有超過(guò)80000次引用。

Bengio博士于1991年獲加拿大麥吉爾大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)博士學(xué)位，曾是麻省理工學(xué)院和AT＆T貝爾實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員。他與英國(guó)計(jì)算機(jī)心理學(xué)家Geoffrey Hinton，F(xiàn)acebook人工智能實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Yann LeCun合稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的三巨頭。

自1993年以來(lái)，他作為教職員工在蒙特利爾大學(xué)教學(xué)，一心投入學(xué)術(shù)，企圖培養(yǎng)成千上萬(wàn)個(gè)科學(xué)家和工程師。同時(shí)，他也是蒙特利爾學(xué)習(xí)算法研究院（MILA）的主要負(fù)責(zé)人、加拿大高級(jí)研究學(xué)院機(jī)器與大腦學(xué)習(xí)項(xiàng)目的聯(lián)合主任。

2017年，Bengio博士被授予加拿大官員榮譽(yù)勛章，并被任命為加拿大皇家學(xué)會(huì)院士。加拿大官員榮譽(yù)勛章是加拿大勛章的分支之一，主要頒發(fā)給為加拿大人民做出杰出貢獻(xiàn)、服務(wù)的社會(huì)成員。同年，他也榮獲Marie－Victorin魁北克獎(jiǎng)。

Bengio博士目前是“機(jī)器學(xué)習(xí)研究期刊”的編輯，“神經(jīng)計(jì)算期刊”的副主編，“機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和趨勢(shì)”的編輯以及“機(jī)器學(xué)習(xí)期刊”和“IEEE神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)報(bào)”的副編輯。

Recursion公司的戰(zhàn)略與合作

作為Recursion Pharmaceuticals的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO，Chris Gibson博士制定了公司的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略——通過(guò)不斷定位和探究罕見(jiàn)病癥患者所服用的藥物，積極推進(jìn)創(chuàng)新制藥，以獲得相應(yīng)的商業(yè)價(jià)值。

Gibson博士表示：“實(shí)驗(yàn)生物學(xué)與生物信息學(xué)的結(jié)合能夠使我們更高效地工作。同時(shí)，我們正努力在制藥領(lǐng)域中建立更多的合作關(guān)系，以迅速實(shí)現(xiàn)Recursion Pharmaceuticals的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略為目的?！?/p>

2016年11月，Recursion Pharmaceuticals獲1500萬(wàn)美元A輪投資，投資方為分別是Felicis Venturs， Data Collective， AME Cloud Ventures， Lux Capital， EPIC Ventures和Obvious Ventures。

根據(jù)Recursion公司的報(bào)道，這筆融資將協(xié)助公司開(kāi)發(fā)“平臺(tái)2．0”。一方面，研究人員每年研究的罕見(jiàn)病病種可從過(guò)去的數(shù)十個(gè)升至數(shù)千個(gè)。另一方面，新的平臺(tái)可以幫助他們了解罕見(jiàn)病領(lǐng)域中的已知藥物、生物活性化合物和那些被擱置的制藥資產(chǎn)。

2017年10月，Recursion Pharmaceuticals獲6000萬(wàn)美元B輪投資，投資方分包括以Data Collective帶頭的10家風(fēng)投企業(yè)。

Gibson博士表示，B輪的融資大力支持了公司在藥物定位道路上的不斷前進(jìn)。他們將運(yùn)用這筆資金與大型制藥公司建立合作，構(gòu)建公司內(nèi)部的治療渠道，拓展新興的治療領(lǐng)域。Gibson博士堅(jiān)信：“Recursion在數(shù)億個(gè)生物干擾問(wèn)題上將持續(xù)增加大量、高維的數(shù)據(jù)集。同時(shí)，我們也會(huì)做好準(zhǔn)備對(duì)基因、蛋白質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)之間的萬(wàn)億種關(guān)系進(jìn)行可靠的生物分析。”

2017年11月，Recursion Pharmaceuticals宣布與Splunk公司正式合作。Recursion運(yùn)用Splunk的技術(shù)將生物科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合，從成千上萬(wàn)的細(xì)胞培養(yǎng)物圖片以及數(shù)萬(wàn)億DNA鏈中的生成數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和比對(duì)。Recursion Pharmaceuticals目標(biāo)在2025年實(shí)現(xiàn)100種分子遺傳疾病的治療。

Splunk IT市場(chǎng)高級(jí)副總裁Rick Fitz表示，Splunk非常榮幸能夠幫助Recursion把機(jī)器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成治療遺傳疾病的方法。Splunk在其解決方案中提供機(jī)器學(xué)習(xí)功能，充分挖掘數(shù)據(jù)的價(jià)值，幫助企業(yè)解決問(wèn)題，在某些情況下甚至能挽救生命。

如何應(yīng)用AI圖像技術(shù)發(fā)現(xiàn)新藥、開(kāi)拓療法？

雖然目前Recursion Pharmaceuticals還沒(méi)有任何產(chǎn)品上市，但它在藥物研發(fā)中有已有15種對(duì)應(yīng)罕見(jiàn)病癥的療法。聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Gibson博士表示，他們發(fā)現(xiàn)，一些潛在的療法已經(jīng)被其它醫(yī)藥公司應(yīng)用于臨床試驗(yàn)。

“從盈利角度上來(lái)說(shuō)這是件令人沮喪的事，但是從科學(xué)角度上來(lái)說(shuō)，這證實(shí)了Recursion公司技術(shù)的有效性，”Gibson博士表示。“我們能夠運(yùn)用獨(dú)特的圖像分析在醫(yī)療領(lǐng)域中有效地開(kāi)發(fā)新療法?！?/p>

Recursion公司的技術(shù)平臺(tái)利用最新的生物技術(shù)構(gòu)建了上百種模擬罕見(jiàn)病的細(xì)胞模型，通過(guò)先進(jìn)的成像技術(shù)對(duì)這些模擬罕見(jiàn)病的細(xì)胞模型拍照。如同罕見(jiàn)病患者會(huì)表現(xiàn)出患病癥狀一樣，罕見(jiàn)病的細(xì)胞模型也會(huì)在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出特定的特征，而這些特征可以從顯微照片中發(fā)掘出來(lái)。

研究期間，Recursion的圖像分析軟件會(huì)對(duì)顯微照片上將近1000種細(xì)胞結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析，從中找出與疾病相關(guān)的細(xì)胞特征。然后，該軟件能根據(jù)這些細(xì)胞的特征，幫助研究人員在包含有2000種已知化合物的數(shù)據(jù)庫(kù)中找出可以糾正這些細(xì)胞特征的療法。

1．化學(xué)藥物引領(lǐng)制藥行業(yè)

Recursion Pharmaceuticals表示，他們的藥物發(fā)現(xiàn)包括定位可逆轉(zhuǎn)復(fù)雜表型化合物和能夠在正交疾病特異性化驗(yàn)中保持活性的化合物。他們利用公司的特色技術(shù)開(kāi)發(fā)了“智能藥庫(kù)”，以實(shí)現(xiàn)功能多樣性最大化以及開(kāi)展高效平行篩選為主要目的。其篩選過(guò)程如下：

－ Recursion從公司的父庫(kù)中掃描出多種可生成高緯度表型信號(hào)的細(xì)胞種類，同時(shí)通過(guò)研究判斷細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)機(jī)制和毒性變化。

－ 根據(jù)表型／功能多樣性的最大化特征建立一個(gè)“智能藥庫(kù)”，其中包括一小部分母庫(kù)，以提高藥物篩選效率為主要目的。－ 在數(shù)百種疾病模型中篩選出“智能藥庫(kù)”的細(xì)胞，并對(duì)其進(jìn)行研究和深度試驗(yàn)。

－ 與合作伙伴一起制定方案，共同優(yōu)化具備高維度和毒性信號(hào)的細(xì)胞系列。

2．以藥物發(fā)現(xiàn)為最終目標(biāo)

Recursion Pharmaceuticals在全基因組范圍內(nèi)進(jìn)行客觀的抑制基因篩選，為其合作伙伴在數(shù)百種疾病模型中提供專業(yè)的生物見(jiàn)解。Recursion公司的分子生物學(xué)家和計(jì)算機(jī)團(tuán)隊(duì)將功能基因組學(xué)和復(fù)雜的AI技術(shù)結(jié)合在研究項(xiàng)目中，以滿足合作伙伴的需求為目的，開(kāi)展相關(guān)的目標(biāo)識(shí)別和驗(yàn)證。

“目前的AI領(lǐng)域有不少炒作，許多人承諾的東西并不會(huì)成真，” 聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Gibson博士強(qiáng)調(diào)?！暗袠I(yè)里有一些真正的機(jī)遇，能對(duì)行業(yè)進(jìn)行增強(qiáng)，協(xié)助它演化。利用計(jì)算機(jī)引擎，這個(gè)行業(yè)將會(huì)得到迅速發(fā)展和提升。”

眼下的這一系列進(jìn)步激動(dòng)人心，Gibson博士期待在他60歲時(shí)臨床新藥的成功率能增加4倍。這樣的成功將進(jìn)一步推進(jìn)新的商業(yè)模式，在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中形成正向循環(huán)。