谷歌DeepMind和Isomorphic Labs合作,祭出了藥物設(shè)計(jì)之王。
剛剛,IsoDDE橫空出世,一夜成為全球最強(qiáng)藥物設(shè)計(jì)AI,取得重大突破。
相較于AlphaFold 3、Boltz-2,IsoDDE大幅提升了預(yù)測準(zhǔn)確性。
在蛋白質(zhì)-小分子配體測試中,IsoDDE的準(zhǔn)確率超過AlphaFold 3兩倍以上。
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IsoDDE還能精準(zhǔn)預(yù)測小分子結(jié)合親和力,精度超越了傳統(tǒng)基于物理的“金標(biāo)準(zhǔn)”,時(shí)間與成本卻僅為零頭。
不僅如此,僅憑氨基酸序列,IsoDDE就能準(zhǔn)確識別靶點(diǎn)蛋白上的全新、可成藥的結(jié)合口袋。
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這些標(biāo)志著,AI正從理解生物分子的模型,進(jìn)化為賦能真實(shí)藥物研發(fā)流程的「引擎」。
而打造IsoDDE的團(tuán)隊(duì),可謂大有來頭。
Isomorphic Labs,這家由谷歌孵化的AI制藥公司,第一次外部融資便募集了6億美元。
2024年,Isomorphic聯(lián)合DeepMind共同發(fā)布了AlphaFold3,可以預(yù)測所有生命分子的結(jié)構(gòu)和相互作用,成為藥物研發(fā)的革命性工具。
目前,公司已經(jīng)與諾華、禮來和強(qiáng)生等藥企巨頭在藥物研發(fā)上達(dá)成重要合作,總金額超過30億美元。
諾獎得主、Isomorphic Labs創(chuàng)始人Demis Hassabis更是放出豪言:「未來十年,AI將治愈所有疾病」。
IsoDDE的發(fā)布,正以將這一看似遙不可及的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
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最強(qiáng)AI制藥模型,開啟藥物研發(fā)新紀(jì)元
預(yù)測真正新穎的生物結(jié)構(gòu)
精準(zhǔn)預(yù)測生物分子及其相互作用的結(jié)構(gòu),將重塑藥物設(shè)計(jì)。
AlphaFold3曾徹底改變蛋白質(zhì)-配體結(jié)構(gòu)預(yù)測,
免費(fèi)開放的AlphaFold蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫,已被全球190多個(gè)國家、超300萬研究人員使用。
然而后續(xù)基準(zhǔn)測試表明:對于與訓(xùn)練樣本差異較大的結(jié)構(gòu),AlphaFold 3的精度差的多。
換句話說,它難以泛化到生物分子空間中未被探索的區(qū)域。
而這恰恰是藥物發(fā)現(xiàn)中最富潛力、也最具挑戰(zhàn)的未知領(lǐng)域。
IsoDDE在這里實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。
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在專為測試“新口袋+新配體”泛化能力設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)上,它在最難案例中的準(zhǔn)確率是AlphaFold3的兩倍以上。
為復(fù)雜生物制劑打開新窗口
不僅如此,隨著療法從小分子向更加復(fù)雜的生物制劑(如抗體)拓展,精準(zhǔn)建模抗體-抗原界面變得至關(guān)重要。
在這方面,IsoDDE也實(shí)現(xiàn)了顯著突破。
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在高精度區(qū)間(DockQ > 0.8)的的全新抗體-抗原測試集上,IsoDDE的精度是AlphaFold 3的2.3倍,更是Boltz-2的19.8倍。
結(jié)合親和力預(yù)測的新“金標(biāo)準(zhǔn)”
知道三維結(jié)構(gòu)只是第一步。
真正優(yōu)化藥物,還需精準(zhǔn)預(yù)測分子與靶點(diǎn)的結(jié)合強(qiáng)度(即結(jié)合親和力)。
傳統(tǒng)方法面臨兩難:
基于深度學(xué)習(xí)的方法速度快,但精度不足;基于物理的方法(如自由能微擾(FEP))精度高,卻計(jì)算昂貴、耗時(shí),且嚴(yán)重依賴實(shí)驗(yàn)解析的晶體結(jié)構(gòu)。
而IsoDDE打破了這一困境。
在三大公開基準(zhǔn)(FEP+4、OpenFE、CASP16盲測任務(wù))上,IsoDDE大幅領(lǐng)先所有現(xiàn)有深度學(xué)習(xí)方法。
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甚至超越了FEP等物理方法,并且無需任何實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)輸入。
拓展更多可成藥蛋白質(zhì)
在沒有已知配體的情況下,識別蛋白質(zhì)上所有潛在的結(jié)合口袋,意義非常重大。
這將為針對全新的“不可成藥”靶點(diǎn)的藥物研發(fā)打開突破口。
IsoDDE正具備這種強(qiáng)大能力。
即便與訓(xùn)練集差異極大,IsoDDE仍能識別全新的、可成藥的口袋,性能接近實(shí)驗(yàn)方法。
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傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法需耗費(fèi)大量時(shí)間、資金,而IsoDDE只需數(shù)秒即可完成計(jì)算。
以cereblon蛋白為例,過去15年,人們一直認(rèn)為它只有一個(gè)主要成藥位點(diǎn)。
但2026年Dippon等人通過實(shí)驗(yàn),意外發(fā)現(xiàn)了一個(gè)全新的結(jié)合口袋。
而IsoDDE成功復(fù)現(xiàn)了這一發(fā)現(xiàn):僅輸入cereblon序列,就準(zhǔn)確預(yù)測出經(jīng)典口袋與全新口袋的位置。
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谷歌諾獎大佬創(chuàng)立,十年內(nèi)治愈所有疾病
2021年,Isomorphic Labs從DeepMind拆分出來,成為谷歌母公司Alphabet的子公司。
盡管Isomorphic Labs與DeepMind在組織上保持獨(dú)立,但兩者仍保持著緊密的業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)和合作。
例如,Isomorphic Labs的創(chuàng)始人兼CEO,也是DeepMind的創(chuàng)始人兼CEO——Demis Hassabis。
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Demis Hassabis被稱為“地球上最聰明的人之一”,8歲編寫出電腦游戲、13歲達(dá)到國際象棋大師級水平、20歲以雙優(yōu)成績從劍橋大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)畢業(yè),并在之后獲得神經(jīng)學(xué)博士學(xué)位。
因在AI蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測和設(shè)計(jì)所做的貢獻(xiàn),他與另兩位科學(xué)家一起被授予2024年諾貝爾化學(xué)獎。
Demis Hassabis曾放言“十年內(nèi),AI將治愈所有疾病”,而Isomorphic Labs正是為了這一目標(biāo)而創(chuàng)立。
2024年1月,Isomorphic Labs宣布與禮來和諾華達(dá)成了兩項(xiàng)價(jià)值30億美元的藥物發(fā)現(xiàn)協(xié)議,一年后,諾華宣布進(jìn)一步擴(kuò)大了與Isomorphic Labs的合作范圍。
2024年5月,Isomorphic聯(lián)合DeepMind共同發(fā)布了AlphaFold3,可以預(yù)測所有生命分子的結(jié)構(gòu)和相互作用,成為藥物研發(fā)的革命性工具。
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今年1月,公司宣布與強(qiáng)生旗下的生物技術(shù)部門楊森制藥達(dá)成合作協(xié)議,將Isomorphic的AI設(shè)計(jì)引擎與楊森在藥物開發(fā)方面的專業(yè)知識相結(jié)合,共同進(jìn)行"跨模式、多靶點(diǎn)研究合作"。
2025年3月,Isomorphic Labs宣布在第一次外部融資中籌集了6億美元,由Thrive Capital領(lǐng)投,GV參投,現(xiàn)有投資者谷歌母公司Alphabet跟投。
在Thrive Capital創(chuàng)始人Joshua Kushner看來,“Isomorphic Labs處在稀缺地位,將定義藥物發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)的新時(shí)代”。
在木頭姐的《Big Ideas 2025》報(bào)告中,也將Isomorphic Labs列為AI藥物研發(fā)領(lǐng)域的少數(shù)關(guān)鍵公司。
目前,Isomorphic Labs正在用AI創(chuàng)建一個(gè)通用的藥物設(shè)計(jì)引擎,不僅能用于單一靶點(diǎn)或單一藥物類型,更能反復(fù)應(yīng)用于任何不同的疾病領(lǐng)域。
公司在內(nèi)部藥物管線的開發(fā)上也頗為順利,Demis Hassabis此前表示,其首款A(yù)I設(shè)計(jì)藥物將很快進(jìn)入臨床試驗(yàn)。
—The End—
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