在許多情況下，藥物的最終治療效果和設(shè)計目的會有所出入。例如，輝瑞制藥開發(fā)的萬艾可，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機器人顯微鏡技術(shù)和圖像處理軟件，同時通過實驗發(fā)現(xiàn)潛在新藥靶標，這對他們在精確制藥上的幫助是毋庸置疑的。
Recursion PharmaceuTIcals就是一家運用計算機視覺技術(shù)來處理細胞圖像，通過分析細胞特征來評估疾病細胞藥后反應(yīng)結(jié)果的公司。
他們使用先進的成像技術(shù)和人工智能技術(shù)進行高通量的細胞模型實驗，致力于在上百種疾病的細胞模型中進行上千種候選藥物的檢測，最終找出對應(yīng)不同疾病的新藥。
據(jù)動脈網(wǎng)了解，該公司可對細胞進行超乎尋常的細致檢查。他們利用軟件對一個細胞的上千種特征進行測定，比如細胞核的尺寸、形狀或者不同細胞內(nèi)區(qū)域間的距離等。這種精密的細胞研究不僅推動了醫(yī)療行業(yè)對疾病的認知，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。
運用細胞的顯微圖像特征來進行藥物篩選的企業(yè)并不少見，而Recursion PharmaceuTIcals的獨特之處是結(jié)合機器自動化和人工智能技術(shù)，大規(guī)模地并行多個實驗?，F(xiàn)在，Recursion的實驗室每周可以進行3萬個實驗。Recursion的首席執(zhí)行官Chris Gibson博士認為在不久的將來他們可以每周進行幾十萬個實驗。
研究表明，約10％的美國人受到罕見疾病的困擾，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種治療罕見疾?。ㄖ冈诿绹颊邤?shù)少于20萬的疾病）的候選藥物。這些疾病大多為遺傳病，目前將近有七千種罕見病登記在案。
Recursion PharmaceuTIcals于2013年在美國猶他州鹽湖城成立。2018年6月，該公司已從Square 1銀行獲得2000萬美元的信用貸款。
團隊力量實現(xiàn)精準治療
Recursion Pharmaceuticals聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Gibson博士表示，公司正在努力通過合作實現(xiàn)精準治療。他堅信，開展高控制、高組織生物數(shù)據(jù)的收集和應(yīng)用是實現(xiàn)這一目標的核心。
2005年，Chris Gibson在美國萊斯大學(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在美國猶他大學(xué)開始了生物工程和醫(yī)學(xué)的博士學(xué)習，并在2013年獲得學(xué)位證書。
研究期間，Gibson博士主要開展了有關(guān)工程和生物學(xué)方面的心血管學(xué)習。在導(dǎo)師Dean Li博士的協(xié)助下，他建立了以提高新生物識別效率的分析系統(tǒng)，為后來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。斯坦福大學(xué)Ignite證書是一個為企業(yè)家，商業(yè)家及創(chuàng)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者提供的學(xué)術(shù)項目，參與者們可以學(xué)習到商業(yè)相關(guān)的技能，從中獲取商業(yè)化新企業(yè)的經(jīng)驗。
此外，Gibson博士也是CureHHT的董事會成員之一。HHT全稱為遺傳性出血性毛細血管擴張癥，是一種導(dǎo)致多個器官血管畸形的遺傳性疾病。CureHHT基金會也是世界上唯一一個關(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博士曾說過：“Recursion利用深度學(xué)習探究了數(shù)百萬個高分辨率細胞圖像，它們所具備的潛力和影響足以促進醫(yī)學(xué)廣度下從未見過的生物發(fā)掘。”
Yoshua Bengio博士是一名來自加拿大魁北克的計算機科學(xué)家，他致力于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習方面的研究，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80000次引用。
Bengio博士于1991年獲加拿大麥吉爾大學(xué)計算機科學(xué)博士學(xué)位，曾是麻省理工學(xué)院和AT＆T貝爾實驗室的博士后研究員。他與英國計算機心理學(xué)家Geoffrey Hinton，F(xiàn)acebook人工智能實驗室負責人Yann LeCun合稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的三巨頭。
自1993年以來，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)成千上萬個科學(xué)家和工程師。同時，他也是蒙特利爾學(xué)習算法研究院（MILA）的主要負責人、加拿大高級研究學(xué)院機器與大腦學(xué)習項目的聯(lián)合主任。
2017年，Bengio博士被授予加拿大官員榮譽勛章，并被任命為加拿大皇家學(xué)會院士。加拿大官員榮譽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、服務(wù)的社會成員。同年，他也榮獲Marie－Victorin魁北克獎。
Bengio博士目前是“機器學(xué)習研究期刊”的編輯，“神經(jīng)計算期刊”的副主編，“機器學(xué)習基礎(chǔ)和趨勢”的編輯以及“機器學(xué)習期刊”和“IEEE神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)報”的副編輯。
Recursion Pharmaceuticals：運用計算機視覺技術(shù)來處理細胞圖像，計劃治療100種分子遺傳疾病
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——通過不斷定位和探究罕見病癥患者所服用的藥物，積極推進創(chuàng)新制藥，以獲得相應(yīng)的商業(yè)價值。
Gibson博士表示：“實驗生物學(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，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公司的報道，這筆融資將協(xié)助公司開發(fā)“平臺2．0”。一方面，研究人員每年研究的罕見病病種可從過去的數(shù)十個升至數(shù)千個。另一方面，新的平臺可以幫助他們了解罕見病領(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6000萬美元B輪投資，投資方分包括以Data Collective帶頭的10家風投企業(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。他們將運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博士堅信：“Recursion在數(shù)億個生物干擾問題上將持續(xù)增加大量、高維的數(shù)據(jù)集。同時，我們也會做好準備對基因、蛋白質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)之間的萬億種關(guān)系進行可靠的生物分析。”
2017年11月，Recursion Pharmaceuticals宣布與Splunk公司正式合作。Recursion運用Splunk的技術(shù)將生物科學(xué)和機器學(xué)習相結(jié)合，從成千上萬的細胞培養(yǎng)物圖片以及數(shù)萬億DNA鏈中的生成數(shù)據(jù)進行分析和比對。Recursion Pharmaceuticals目標在2025年實現(xiàn)100種分子遺傳疾病的治療。
Splunk IT市場高級副總裁Rick Fitz表示，Splunk非常榮幸能夠幫助Recursion把機器數(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器學(xué)習功能，充分挖掘數(shù)據(jù)的價值，幫助企業(yè)解決問題，在某些情況下甚至能挽救生命。
Recursion Pharmaceuticals：運用計算機視覺技術(shù)來處理細胞圖像，計劃治療100種分子遺傳疾病
如何應(yīng)用AI圖像技術(shù)發(fā)現(xiàn)新藥、開拓療法？
雖然目前Recursion Pharmaceuticals還沒有任何產(chǎn)品上市，但它在藥物研發(fā)中有已有15種對應(yīng)罕見病癥的療法。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。
“從盈利角度上來說這是件令人沮喪的事，但是從科學(xué)角度上來說，這證實了Recursion公司技術(shù)的有效性，”Gibson博士表示?！拔覀兡軌蜻\用獨特的圖像分析在醫(yī)療領(lǐng)域中有效地開發(fā)新療法?！?/p>
Recursion公司的技術(shù)平臺利用最新的生物技術(shù)構(gòu)建了上百種模擬罕見病的細胞模型，通過先進的成像技術(shù)對這些模擬罕見病的細胞模型拍照。如同罕見病患者會表現(xiàn)出患病癥狀一樣，罕見病的細胞模型也會在細胞結(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。
研究期間，Recursion的圖像分析軟件會對顯微照片上將近1000種細胞結(jié)構(gòu)特征進行分析，從中找出與疾病相關(guān)的細胞特征。然后，該軟件能根據(jù)這些細胞的特征，幫助研究人員在包含有2000種已知化合物的數(shù)據(jù)庫中找出可以糾正這些細胞特征的療法。
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中保持活性的化合物。他們利用公司的特色技術(shù)開發(fā)了“智能藥庫”，以實現(xiàn)功能多樣性最大化以及開展高效平行篩選為主要目的。其篩選過程如下：
－ Recursion從公司的父庫中掃描出多種可生成高緯度表型信號的細胞種類，同時通過研究判斷細胞的運動機制和毒性變化。
－ 根據(jù)表型／功能多樣性的最大化特征建立一個“智能藥庫”，其中包括一小部分母庫，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”的細胞，并對其進行研究和深度試驗。
?。?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的細胞系列。
2．以藥物發(fā)現(xiàn)為最終目標
Recursion Pharmaceuticals在全基因組范圍內(nèi)進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)的生物見解。Recursion公司的分子生物學(xué)家和計算機團隊將功能基因組學(xué)和復(fù)雜的AI技術(shù)結(jié)合在研究項目中，以滿足合作伙伴的需求為目的，開展相關(guān)的目標識別和驗證。
“目前的AI領(lǐng)域有不少炒作，許多人承諾的東西并不會成真，” 聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Gibson博士強調(diào)?！暗袠I(yè)里有一些真正的機遇，能對行業(yè)進行增強，協(xié)助它演化。利用計算機引擎，這個行業(yè)將會得到迅速發(fā)展和提升?！?/p>
眼下的這一系列進步激動人心，Gibson博士期待在他60歲時臨床新藥的成功率能增加4倍。這樣的成功將進一步推進新的商業(yè)模式，在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中形成正向循環(huán)。