达索系统:全生命周期数智创新解决方案助力药物创新

医药 来源:医谷网
2023
08/25
10:57
医谷网 医药

近年来,云计算等数字创新技术蓬勃发展,生成式人工智能(包括ChatGPT)也引爆了全球关于人工智能的畅想。在国家落实以高质量发展为首要任务的新时代背景下,数字经济已成为助推中国经济发展的强劲动力。2023年2月,中共中央、国务院印发了《数字中国建设整体布局规划》,被业界评价为“数字挂帅时代的来临”。聚焦新药研发领域,国家也正积极推进人工智能的高水平应用。2022年7月,科技部等六部门发布《关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见》的通知,提出充分发挥人工智能技术在文献数据获取、实验预测、结果分析等方面作用,重点围绕新药创制等领域打造人工智能技术应用场景。

2020年,达索系统提出“虚拟孪生”的概念。它不仅仅是对现实世界实体的数字表达,还包含了数字化对象经过设计、仿真、验证的演进历史。现如今,“虚拟孪生”的概念也被广泛应用于生命科学行业中,覆盖从分子合成等研发流程,到CMC(药品的化学、制造和控制)到临床试验,乃至生产、上市等的新药研发全流程。

据达索系统生命科学行业咨询总监徐步青介绍,早在2016年,达索系统Living Heart虚拟心脏技术便被应用在中国医学科学院阜外医院心脏内科中,通过模拟人体心脏帮助医生在特殊心脏病病人手术前做测试与布局。除了对患者人体的模拟,患者的虚拟孪生也被应用于应对罕见病或严重疾病临床试验缺少随机对照组的情况。达索系统Medidata AI合成对照组解决方案能够通过大数据、人工智能的方法形成数据对照组,并依托Medidata历史临床试验数据合成外部对照组,帮助解决临床试验患者招募等难题。早在2021年,美国食品和药物管理局 (FDA) 就批准将此解决方案用于一项复发性胶质母细胞瘤 (rGBM) III 期注册试验。

虚拟孪生在药物早期发现阶段也早有应用。在药物发现阶段,研发人员需要在上万个分子中筛选出最理想的药物分子,而依托药物分子数据库以及对药性的要求,大数据能够帮助搭建出理想的分子架构,也帮助研究人员了解分子及其应对病毒时的稳定性。2021年, 为更好地设计疫苗并预测不同变体的影响,达索系统BIOVIA及其学术合作伙伴巴黎大学的研究人员从接受治疗的新冠患者身上提取抗体,再对抗体进行测序,并使用达索系统BIOVIA Discovery Studio构建抗体的三维模型,最终研究抗体是否将与刺突蛋白相结合、中和,以深入地了解刺突蛋白结构数据的信息。

需要指出的是,实验室是生命科学领域药物研发的重要阵地。实验室的日常工作流程包含各级管理和规划过程,然而研究数据表明,研究人员只有23%的时间真正用在实验操作中,其余时间则用于会议、分析数据、记录实验、书写报告、计划实验等。另外,传统实验室运营中,数据分散且基于纸张的流程容易出错,会导致研究效率低下以及合规风险,特别是多方参与的情况下,往往还会导致工作流之间无法互联,为数据准确性带来隐患。

达索系统BIOVIA ONE Lab解决方案基于统一的一体化平台,能够支持ELN、LIMS、LES、库存管理和仪器管理等多种解决方案的集成,最大限度地优化流程。通过统一平台管理多个过程和检查点,其不仅能改善数据分析,还能更好地把实验室信息集中起来,让信息之间良好交互。通过大平台打通数据,研究人员能够在多个层级上建立信息流,通过任务分配和执行实现更为便利的追踪,减少重复工作,减少交流失误。

另外,实验室每天都在产出大量数据,越来越多药企要求基于这些数据做进一步的分析和挖掘。通过BIOVIA ONE Lab已有的数据挖掘工具和分析工具,能够把不同业务单元中的数据整合起来,通过建模、人工智能等方式帮助研究人员生成更多洞察、做出明确决策。

值得一提的是,BIOVIA ONE Lab解决方案是一个统一集成的平台,其从物料设备、仪器设备,再到最终数据处理均有单独的模块,可针对实际需求选用。比如,针对研发实验室,只需要在平台上把BIOVIA Workbook和注册系统搭建起来,若涉及分析则会应用分析方法的编辑和执行方面的系统。

“数据统计,BIOVIA的客户们已经通过精简工作流程实现了高达35%的效率提升。换言之,BIOVIA ONE Lab解决方案能够显著提升产品研发中实验室数据和程序的效率、准确性和可靠性,成为生命科学组织加速新疗法上市的有力支持。” 达索系统 BIOVIA 生命科学解决方案顾问华鹏表示。

随着生命科学行业竞争不断加剧,国内外药企或丰富药品管线,或转而瞄准精准医疗的缺口发力,期以找到突破口,进而从激烈的竞争中脱颖而出。面对高风险、高投入、周期长这“三座大山”,能够在 “千军万马过独木桥”的新药研发过程中加快研发效率及数据洞察,同时满足与时俱进的监管法规,将成为一众药企、CRO以及CDMO等的核心竞争优势,而人工智能及数字化工具将在其中发挥巨大支持作用。

从药物发现,到开发、生产和质控转型,达索系统BIOVIA希望通过提供覆盖药物全生命周期的数智创新解决方案,与Medidata等品牌一起共同为生命科学行业提供数字化解决方案,赋能生命科学行业数智化转型中的突破创新,助力 “数智升级”。

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