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蛋白质组学＋AI 精准医学新时代已经到来
2022年03月31日 13:58:09
来源：化工仪器网 作者：Lani 点击量：5474
随着AI技术的不断发展与突破，蛋白质组学相关应用开发与市场化正在快速发酵。“蛋白质组学 AI”在精准医疗领域的应用前景一片光明。
【化工仪器网 时事热点】近年来，随着AI技术的飞快进步与不断突破，给各个领域的发展都创造了许多新机遇，蛋白质组学相关研究与应用也有许多新发展，其市场化正在快速发酵。如今年年初，人工智能蛋白质组诊断服务提供商西湖欧米（杭州）生物科技有限公司宣布完成数亿元Pre-A轮融资。他们开发的用于甲状腺结节诊断的临床实验室自建项目(LDT)产品也问世在即。
蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要组成成分，蛋白质组学则是指，对某一基因所表达的所有蛋白质及其特征进行大规模、系统化地研究。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与，一些生命的现象不仅仅是由某一个蛋白质决定,而是由多个蛋白质的相互作用,这就需要蛋白质组学的研究。
蛋白质组学的应用，是精准医学中非常重要和关键的一环。因为在目前已知的药物靶点中，最主要的就是蛋白质，所以在精准医学领域，谁更了解蛋白质，谁就能率先找到重大疾病治疗的突破口，以此针对性更强地研发新的药物，如此，蛋白质组学就好比是开启精准医学的一把钥匙。
蛋白质组学+AI 助力精准医学发展
靶向治疗是精准医学的一个重要组成部分，靶向治疗即在细胞分子水平上，针对已经明确的癌症位点来设计相应的治疗药物，做到精准治疗，该位点就可以是肿瘤细胞内部的一个蛋白分子。而基于多组学测序数据寻找治疗靶点，并在患者肿瘤来源的模型中进行药物试验验证，正是目前研发靶向药物的有效手段之一。
去年7月，世界知名人工智能团队DeepMind和欧洲生物信息研究所合作，利用人工智能软件程序AlphaFold预测了蛋白结构数据库，这被认为是本世纪最重要的科学突破之一，因为它完成了人类蛋白质组98.5%的蛋白质结构预测，是人类表达的几乎所有的蛋白质结构。随之，DeepMind也将AlphaFold2的源代码在《自然》杂志上公开发布。AlphaFold2的强大之处在于，它不仅可以将一般蛋白质的三维结构在几分钟内破译，也可以预测一个由2180个氨基酸相连的大蛋白质结构。AlphaFold2这项新突破，才真正将AI技术带入了微观的生命世界。
西湖欧米创始人、西湖大学特聘研究员郭天南也表示，“实际上，AI技术之于微观生命世界不仅是一个必要条件，也是一个充分条件。”相比于结构相对稳定的基因，蛋白质则每时每刻都在发生着变化，继“蛋白质组学+AI”地进一步发展，精准医学的发展也将会被提高到另一个层面。
蛋白质组学+AI赋予制药更多想象空间
生命的表现形式在本质上都是蛋白质功能的各种体现，只有对生命体内蛋白质进行探索，才能对各种疾病的起因和发展有更全面的了解，以此找到关键所在并研发相应药物。科研人员也纷纷表示，蛋白质组学驱动的精准医学新时代已经到来。能否进行更进一步的探索和发展，发现有代表性的药物靶点并制成有针对性的全新药物，是所有科研人员所共同期待的。
在精准医疗的实际应用中，AI也赋予了制药更大的想象空间，不同于国内的是，国外制药公司非常重视开发新的药物靶点。在AI制药中，高通量质谱技术是公认的实际使用中的最佳选择，因为高通量质谱技术能给数以万计的蛋白质“测体重”，并通过精确到小数点后30位数的精准信息去辨别和区分不同种类的蛋白质，然后从中推断出它是什么蛋白质以及有多少量。通过高通量质谱技术获得蛋白质大数据之后，将其联合AI模型进行比对和分析，可建立比药物筛选更有效地新方法来促进药物的研发、找到最佳的药物生产方法。
蛋白质组学+AI 发展前景光明
在去年AlphaFold完成了人类蛋白质组98.5%的蛋白质结构预测后，就引起了各界广泛热议，除了助力精准医学的发展，同时也吸引了不少投资者的目光。除了文章开头所提及的西湖欧米(杭州)生物科技有限公司，在2020年，行业相关的企业还有谱生物宣布完成千万级Pre-A轮融资、中科新生命宣布完成2亿元A轮融资、景杰生物宣布完成5.3亿元人民币的B轮融资等，各界都对“蛋白质组学+AI”表现出了极大兴趣。
从目前的趋势来看，“蛋白质组学+AI”的应用，将在精准医疗、药物作用机制、药物靶点的确认等研究领域发挥重要的作用，且蛋白质组学方法已经开始被应用于一些癌症治疗的临床研究和诊治过程当中。更长远地想，除了治疗癌症等重大疾病之外，蛋白质在与生活中的慢病、代谢类疾病也有紧密关系，与蛋白质组学相结合的药物、食品、保健品等终端产品，均有望早日实现。可见“蛋白质组学+AI”在精准医疗领域的应用前景一片光明！
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