AI养出“虚拟癌细胞”,3000种药替病人先试了一遍

新药为什么那么贵?
很大程度上,贵在试。
一款抗癌药,要从实验室走到病床,动辄十年、十几亿。每往前走一步,都要拿真实的细胞、真实的病人,一遍遍去试错。
如果,先让AI在电脑里克隆一个癌细胞,把药先在虚拟世界里试一遍呢?
这不是科幻。9月9日,西湖大学郭天南团队在《自然》杂志发表论文,造出了一个叫 ProteinTalks 的虚拟细胞。
它只回答一个问题:这个药,对这个病人,到底管不管用。
为了喂饱它,团队下了血本:18种乳腺癌细胞系,63种临床药物、59种药物组合轮番轰炸,再在6小时、24小时、48小时三个时间点,抓取癌细胞蛋白质组的动态变化。前前后后,攒下超过3800万条蛋白质变化数据。
为什么死盯蛋白质?因为细胞里真正干活的,是蛋白质。基因只是图纸,蛋白质才是执行者。光盯着RNA猜细胞反应,隔了一层;看到蛋白质,才算看到真正的战场。
效果如何?
预测药物反应上,ProteinTalks的准确率,碾压了市面上主流的转录组模型。面对81种它从没见过的抗癌化合物,预测依然不虚。
更实用的是,它能挑药。
给一点点三阴性乳腺癌病人的肿瘤组织,模型能短时间内,从大约3000种药物里筛出潜在有效的候选药。体外实验一验证:它推荐的药,对病人肿瘤类器官的杀伤力,明显强过临床标准化疗方案。
三阴性乳腺癌,是乳腺癌里最棘手的亚型——雌激素受体、孕激素受体、HER2三个常见靶点,它一个都没有,治疗选择少得可怜。对这类病人,精准两个字,尤其奢侈。
虚拟细胞,正想把这种奢侈,变成日常。
团队自己很清醒,反复强调这只是第一步:现在能测到的蛋白质,还只是蛋白质宇宙的冰山一角;剂量怎么变、给药先后有没有区别,模型都还模拟不了。
但方向已经立住了。
未来的药物研发,可以先在电脑里死上千百次,再让真实病人上阵。
把试错留给虚拟世界,把希望留给真实的人。
这大概就是AI和医学联手的意义。