XDrug.AI —— 让 AI 长在实验室里
多数 AI 药物发现平台交给你一份排序名单,然后就到此为止。XDrug.AI 构建于一家运行了二十余年药物化学、生物学与 DMPK 项目的 CRO 内部——因此它给出的每一项预测都可以被合成、被检测,并直接回流到模型中。
瓶颈从来不在预测。
生成式化学可以在午饭前提出上百万个分子,结构预测工具能在一夜之间折叠出一个全新靶点。但这两者都不会告诉你:这个化合物能否在八步之内做出来,检测能否读出干净信号,或者这一系列化合物能否经受住肝微粒体的考验。
从一份漂亮的预测到一项可以据以行动的决策,这段落差正是多数“AI 优先”项目停滞的地方。XDrug.AI 通过与化学家站在墙的同一侧来弥合它。平台覆盖七个模块,从靶点发现一直贯通到 CRO 交付,每个模块都接有湿实验能力,可在同一项目内检验自己的输出。
由此得到的是一个闭合的设计—合成—检测—分析循环,而不是一次交接;从第一个计算假设到支持 IND 申报的资料包,全程只有一个对接窗口。
设计、合成、检测、学习,然后再回到设计。
这个循环转四轮,通常就是一个季度。每一轮都会把真实的检测数据送回模型,于是下一轮设计的依据是你的靶点,而不只是公开数据。
计算设计
靶点初筛、口袋识别、结构预测与生成式设计共同产出一个经过优先级排序、可合成的集合,而不是一份原始枚举清单。
规模化合成
在选定化合物之前先评估合成路线的可行性,随后交给同一机构内的合成化学家进行平行合成。
实验室验证
生化与细胞检测、DMPK 和早期毒理针对的正是产生这些分子的预测本身,无需再去重复验证别人家的检测方法。
学习与重训练
每一个结果,包括失败的结果,都会成为项目专属的训练信号。模型是在你的化合物系列上变得更锐利,而不是在某个基准数据集上。
七个模块,一条完整责任链。
每个模块都可单独使用,串联起来则更强。项目通常从靶点发现或小分子设计切入,随着化合物系列成熟,再引入链条上的其余环节。
靶点发现
整合多组学、文献与专利证据,形成带成药性判断和验证路径的排序靶点假设。在投入生物学预算之前,你就能看清某个靶点为何得分如此——通路背景、表达情况、遗传学支持与赛道拥挤度。
蛋白结构预测
针对实验结构稀少甚至缺失的靶点进行折叠、复合物预测与口袋识别,涵盖构象状态与隐蔽口袋。在下游任何设计以预测模型为依据之前,模型都要先经分子动力学压力测试。
小分子设计
超大规模虚拟筛选、基于结构与生成式的从头设计、骨架跃迁以及多参数先导化合物优化。合成可及性与 IP 空白区是评分项,而不是事后补充——所以产出的系列,是药物化学家真正愿意推进的系列。
ADMET 与成药性
在设计阶段预测吸收、代谢、清除、渗透性、hERG 与肝毒性,再用内部 DMPK 数据加以确认。预测与实测同处一个屋檐下,这是模型校准得以持续改进的唯一途径。
生物药与抗体设计
针对单抗、双抗与 ADC 骨架提供表位预测、CDR 设计、人源化、计算亲和力成熟以及可开发性初筛。序列风险位点——聚集、免疫原性、表达量低——会在构建体下单之前被标注出来。
寡核苷酸药物
siRNA 与 ASO 序列设计,包含在靶活性建模、脱靶与 seed 错配筛查、化学修饰模式设计以及递送偶联配体选择。这是业内迭代最快的模态,也是序列空间大到无法靠人工搜索的模态。
CRO 服务整合
这个模块让其余六个模块真正有意义。每一项预测都在同一份合同下接入合成、检测方法开发、生物学、DMPK、毒理、CMC 与 GMP 生产,结果以训练数据的形式回流,而不是变成一份 PDF 报告。
有靶点、没结构?这正是值得一谈的起点。
带一个靶点、一个化合物系列或一个停滞的项目来找我们,我们会告诉你哪些模块适用、哪些不适用。
每个模块回答什么,你又拿回什么。
| 模块 | 它回答的问题 | 交付物 |
|---|---|---|
| 靶点发现 | 这个靶点是否真实、可成药,且尚未被占据? | 排序后的靶点评估报告,附证据链与验证方案 |
| 结构预测 | 没有晶体结构时,结合口袋是什么样子? | 经 MD 精修的模型、口袋图谱、构象状态 |
| 小分子设计 | 接下来究竟应该合成哪些分子? | 按优先级排序、可合成且附路线评分的系列化合物 |
| ADMET 与成药性 | 这一系列能否通过 PK 与安全性的考验? | 预测的性质谱,以及与之一一对应的内部 DMPK 实测数据 |
| 生物药设计 | 哪种构建体既能结合表位,又具备良好的可开发性? | 工程化序列,附可开发性与风险位点标注 |
| 寡核苷酸 | 选哪条序列、做哪些修饰、偶联什么配体? | 设计完成的 siRNA/ASO 组合,含脱靶筛查 |
| CRO 整合 | 谁来执行检验预测的实验? | 合成、检测、DMPK、毒理、CMC 与 GMP 纳入同一份合同 |
优势,就在于近在咫尺。
把平台建在一家正在运营的 CRO 内部,而不是建在它旁边,由此带来四点不同。也正是这四点,让项目方选择 XDrug.AI,而不是买一份软件授权再加一长串供应商名单。
预测会被检验
周一提出的设计,同一周就能进入合成。模型与实验台之间没有采购流程。
模型学习你的系列
来自你自己项目的专有检测数据会重新训练评分模型,其中也包括公开数据集里从来不会收录的阴性结果。
化学家参与闭环
药物化学家会审阅模型提出的方案。不受欢迎和难以合成的化学型,由真正做过这类分子的人剔除。
一条链直通 IND
发现、DMPK、毒理、CMC 与生产同属一个机构,因此资料包是持续积累而成的,而不是最后重新拼装。
第 1-4 周。 该靶点有遗传学证据支持,但没有已发表的共晶结构。结构预测给出若干候选构象,MD 将其收敛为两种可能的口袋状态,其中一种是隐蔽口袋。
第 5-10 周。 在超大规模化合物库中做虚拟筛选,并以合成路线可行性过滤,得到一份入围名单。化学家再进一步削减,化合物由内部合成。
第 11-16 周。 生化与细胞检测确认了活性化学型。预测的 ADMET 与实测的微粒体稳定性和渗透性逐一比对,评分模型依据两者的差值重新校准。
此后。 先导化合物优化阶段用项目专属模型再跑一遍这个循环,同一支团队将该系列推进至 DMPK、毒理与 CMC,最终形成支持 IND 申报的资料包。
三件事决定一个 AI 平台是否真的有用。
能反映真实化学的数据
公开的生物活性数据库偏向于“做成的”结果,也偏向于本来就容易做的靶点。只用这些数据训练的模型会继承这种偏差——对业内已经做透的化学型信心十足,对其他一切则缄默不言。
XDrug.AI 先用经过整理的公开结构与活性数据训练,再用我们自己实验室产生的项目数据训练:活性、选择性、稳定性、渗透性,以及那些失败的化合物。失败数据是这个领域最稀缺也最有价值的输入,而一个没有实验室依附的平台根本拿不到。
按任务选模型,而不是按潮流选模型
结构预测、生成式设计、性质预测与序列设计是不同的问题,靠单一架构难以胜任。平台把深度学习模型与基于物理的方法结合起来——对接、自由能估算、分子动力学——因为物理方法能捕捉到学习型评分函数会“自信地”漏掉的失效模式。
预测不确定时,平台会明确说明。当分数要用来决定是否合成时,一个不加限定的分数比没有分数更糟。
输出端的人工判断
每个模块的输出都要经过科学家审核,才会变成计划。计算化学家检查结合构象的合理性与口袋占据情况;药物化学家检查可合成性、稳定性,以及该化学型是否带有已知风险;生物学家检查所提议的检测方法能否读出相关机制。
正是这道审核环节,让入围名单真正简短。一百个化学家不会去做的设计不是成果,而是一条排队等候的队列。
项目切入的四种方式。
使用这个平台,并不需要先有一份完整的 AI 战略。实践中,项目通常以四种状态之一进入,而每种状态都有一个显而易见的第一模块。
有生物学假设,没有靶点
从靶点发现开始。你会得到一组排序后的候选靶点,每个都附有支撑证据,以及能够证实或否证它们的验证实验方案。
有靶点,没有结构
从结构预测开始。建模得到的构象与口袋图谱,让基于结构的设计在晶体结构出现前数年就成为可能——如果它最终会出现的话。
难以优化的 hit
从小分子设计加 ADMET 开始。骨架跃迁与多参数优化同时着手解决活性与性质上的断崖,而不是用其一换其二。
新模态,无现成基础设施
从生物药或寡核苷酸设计开始。序列设计加上 CRO 链条,让你无需自建能力就能获得一种新模态的开发实力。
常见问题
能否只用单个模块,不涉及其他模块?
可以。每个模块都可以作为独立合作开展——一个结构预测包、一轮虚拟筛选、一组 siRNA 设计。多数项目在首批结果落地后,会顺势延伸到合成与检测。
知识产权与数据归谁所有?
归你所有。设计、序列、检测数据以及由此产生的任何知识产权都属于你的项目。用你的数据训练出的项目专属模型,不会被用于其他客户的工作。
这与购买 AI 软件授权有何区别?
软件授权只给你预测,执行仍由你自己完成。XDrug.AI 把执行一并包含进来——合成、检测与 DMPK——于是闭环得以成立,模型是在你的化学上改进,而不是在基准数据集上改进。
支持哪些药物模态?
小分子;生物药,包括单抗、双抗与 ADC 骨架;以及寡核苷酸药物——siRNA 与 ASO。新兴模态按项目逐个评估范围。
启动项目需要我方提供什么?
一个靶点或一个化合物系列、现有的全部结构与检测数据,以及你希望达成的决策。若靶点尚未公开,我们先在 CDA 框架下确定范围。
合作在商业上如何结算?
可采用 FTE、按服务付费或混合团队模式,按项目阶段匹配——与 ChemPartner 用于整合式发现项目的合同结构一致。
把你一直搁置的那个靶点交给我们。
告诉我们靶点、模态以及你需要做出的决策。我们会回复适用的模块、用于检验这些模块的实验,以及一份切合实际的时间表。
咨询专家XDrug.AI 是 ChemPartner 的 AI 药物发现平台。