AI 在生物制药中的作用

从疾病研究、靶点发现、分子设计到临床和上市后监测,梳理 AI 在生物制药流程中的主要位置。

2026/6/5
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目录

AI制药过程

疾病研究
-> 靶点发现
-> 靶点验证
-> 先导化合物发现
-> 分子设计 / 优化
-> ADMET 预测
-> 临床前试验
-> 临床试验
-> 上市
-> 上市后监测

第一阶段:

现在要研发一种病的药,我们要先研究这个病,

通常通过多组学数据(Multi-omics)、临床医学数据和文献挖掘来研究疾病【如测序患者和健康人群的DNA/RNA,寻找突变和异常表达,或者通过蛋白质组学与代谢组学:观察疾病状态下人体内蛋白质和代谢产物的变化】。最终得到致病机理,直接成果通常是异常蛋白。

注:基因通过指导蛋白质的合成来发挥生物学的功能。我们要找的在疾病发生的过程中起到关键破坏作用的异常蛋白质(也就是我们常称靶点)

第二阶段:

然后我们根据致病基因,去找到关键通路(一个基因可以生成很多种蛋白),问题三:关键通路怎么找。找到异常蛋白,分析异常蛋白是否适合当靶点(表面是否太光滑分子不容易抓住)

问题三(关键通路怎么找):

人体内的蛋白质不是孤立工作的,他们会相互传递信号,形成生物学通路。

AI的角色:AI(特别是图神经网络),能够完美匹配生物学通路的结构,边=化学键,节点=原子。通过分析,AI能预测哪个"节点(蛋白质)"是流量的核心枢纽,断开这个枢纽就能阻止疾病蔓延。

第三阶段:

确认靶点后,要找到能够和靶点结合的分子,可以在已有的分子找然后进行优化(虚拟筛选),也可以设计新的分子(利用生成式AI)

第四阶段:

设计出分子后,制成药,**问题四:分子和药的区别是什么。**要对药进行ADMET分析

问题四(分子和药的区别是什么):

注: ADMET分析不是“制成药之后”才做的,而是在第三阶段(分子设计与优化)就已经开始了,甚至贯穿始终。

后面的事,什么临床一期二期先不谈。

计算机辅助药物设计CADD;AI制药AIDD