近期,长桥社区大V“老板的老板”走访了晶泰控股并带着市面上最新的深度调研信息,现授权海豚投研独家发布。
本篇调研从行业、产品、到公司,详细展现了目前AI制药的进展,以下是详细内容:
一、AI制药行业的整体现状
全球范围内已有超过千家AI制药公司,围绕AI制药公司的市场投融资总额达到59.3亿美元,9年间增长了近27倍。同时,还有100家大型创新药研发、传统CRO、科技企业涉及AI制药相关业务,超过1900家机构参与投资。
AI在药物发现领域的巨大潜力已经吸引了多家全球、国内知名药企合作。大型药企倾向于在药物发现中的靶点发现、化合物筛选等数几个AI赋能效应最佳的环节使用AI CRO代理研发服务,其他环节仍委托给传统CRO厂商。
海外药企主要包括辉瑞、拜耳、默沙东、强生、礼来等全球顶级制药公司,国内企业主要包括恒瑞医药、上海医药、恩华药业等。
从技术发展来看,AI技术尤其是生成式AI、机器学习和深度学习等技术的成熟,为新药研发带来了颠覆性的改变。
例如,AI能够将药物发现时间缩短40%,药物临床试验时间节约50%至60%,极大地提高了研发效率。
此外,2024年诺贝尔化学奖授予了AlphaFold2的发明人,这一事件也进一步证明了AI在蛋白质结构预测等基础研究领域的巨大潜力,为AI制药的技术发展提供了有力支持。
据预测,未来十年AI制药市场将保持高速增长,到2032年全球市场规模有望超过118亿美元。
二、行业前景与投资逻辑:
时间层面,AI加持下药物发现过程时间缩短50%。在4-6年的新药发现过程中,有25个月左右时间用于靶点至苗头化合物阶段、25个月用于苗头化合物至先导化合物阶段,约十个月用于先导化合物优化阶段。其间,为确定临床前候选化合物需测试约5000个分子。
通过AI更精确的预测方法与干湿实验一体化解决方案,研究者可实际筛选十亿个分子,仅需在2-3年内合成及测试数百个分子即可,将药物发现阶段耗时缩短至36个月内,整体缩短50%左右。
成功率层面,AI方法使新药发现整体POS率提升22 pcts。POS率描述了每个给定分子从一个阶段进入到下一个阶段的概率。
传统方法下,靶点确定到苗头化合物、苗头化合物到先导化合物、先导化合物优化三个环节的POC率分别为80%/75%/85%,生成新药研发的成功率相对药物研发其他阶段较高,但整体也仅为51%。
应用AI方法后,以上三环节POS率分别提升15 pcts/10 pcts/5 pcts,延误发现阶段整体POS率提升22 pcts达到73%。
在新药发现环节后,AI同样能使多个固态研究环节的效率均有提升。晶型显著影响着药物的物理和化学性质,如稳定性、溶解度和溶出速率等,进而影响着药物的储存、配方、产品设计和给患者的传递机制。药物晶体工程一直专注于通过溶剂选择或控制实验条件的方式不断改进晶体结构,产生最理想的药物晶体形态。
传统固态研发方法利用实验开展测试及分析,不足以获得特定晶型的详细特征,频繁的试错也会消耗大量的人力、时间。
AI方法可在计算预测与实验验证之间建立反馈回路,从而在更短的时间内提供更高的精确度的固态研究结果,在晶体结构预测、固态筛选及评估、晶体结构确定、固态测试及分析及结晶工艺等环节相较于传统的纯实验方法提升明显。
三、晶泰科技主要特点:
核心优势为全球领先的算法、算力和高质量数据库:
晶泰科技在AI制造领域有强大的算法模型和数据基础,自主研发的V^3技术平台(Virtual in Vitro and in Vivo)覆盖智能分子设计、体外评估和体内评估三个阶段,积累了蛋白质设计、高内涵筛选(+AI)、体内药代动力学、多肽自动合成与筛选技术等前沿技术以提高临床前和临床阶段研发的效率和成功率,并取得了多项技术突破。
晶泰是目前全世界唯一拥有2种顶级预测算法的公司,分别是
1)晶泰科技是目前全球唯一拥有2种顶级预测算法的公司,展现出强大的技术实力。晶泰科技的分子物质结构预测算法在2024年的第七届全球晶体结构预测盲测比赛(CSP Blind Test)晶泰科技获第一。
2)晶泰科技的XtalFold蛋白质结构预测算法已被多家全球性药企采用,包括强生旗下的杨森制药(J&J)和优时比(UCB),与杨森的合作重点在于验证针对特定靶点的小分子苗头化合物,而与优时比的合作则聚焦于大分子药物的发现和工程化设计。
3)数据积累的质量和速度,也是未来10年的核心壁垒:自动化智能化的实验系统实现了全流程数据的积累,包括从投料、震荡、反应、测试、分析的每一环节数据,且成功的数据(阳性数据)及失败的数据(阴性数据)均被记录下来,这是非常重要的数据资产,这些数据正在以很快的速度积累中且用于训练我们的化学大模型,化学大模型将预测合成反应路径和策略。在药物及材料研发中,一个很大的瓶颈是发现了很好的分子,但是分子难以合成而错失治病非常创新的分子或高价值材料分子,通过化学大模型,我们将解决这一瓶颈。这是绝对的人无我有的壁垒。
公司客户与投资人:
晶泰通过创新合作方式,为以辉瑞为代表的多家头部药企提供定制药物研发模拟平台打响了知名度。截至2024年底,晶泰科技与超过300家全球领先药企合作,其中前20大药企中的16家都与晶泰建立了合作关系。2023年5月31日,晶泰和礼来签署了AI小分子新药发现合作的2.5亿美元(约合人民币17.7亿元)订单,成为国内AI制药单个药物研发管线金额最高的合作。
和头部药企合作产生的优质数据加速技术模型迭代和升级:和行业投资研发机构/药企深度合作产生的优质前沿一手数据,能够为内部AI模型贡献更大规模、更高质量的训练数据,有助于AI算法模型的迭代和优化,提高算法模型的分子筛选、预测和分析能力,进一步强化了企业技术优势。
投资人:奥博资本、中国生物制药、红杉资本、五源资本、腾讯投资、软银愿景基金、中金资本、招银国际、中信资本、SIG海纳亚洲等众知名机构。
四、同行竞对
公司竞争对手集中在欧美市场。全球范围内多家AI制药公司已上市,代表性公司包括美国的Schrodinger、Recursion、Relay、Certara,英国的Exscientia,加拿大的AbCellera等。公司是少数同时还具备量子物理能力、湿实验室、自动化实验室能力的AI制药企业,在解决方案的智能度、全面性上优于其他竞对。
资料来源:中信研究 注:公司总市值截至2024年8月6日,营业收入为2023财年,标注*项目为合作非独立项目
目前,晶泰已经将在制药领域积累的能力像多个行业迁移,包括农业、材料、消费品,化妆品,机器人等等方向;
五、晶泰规划:
晶泰科技在未来的战略布局中,将重点聚焦于AI分子设计和自动化化学合成两大前沿领域。
在药物研发方面,晶泰科技的服务主要围绕客户需求展开,涉及的疾病领域广泛,药物类型包括小分子、多肽和抗体等。晶泰科技通过整合AI技术和自动化合成平台,能够为客户提供从分子设计到合成验证的全流程服务,助力客户加速药物研发进程,提高成功率。
除医药外,还会拓宽行业:已开始开拓如材料科学及其他领域(包括中药现代化、农业技术、新化工和新能源能源及化妆品等),使得服务多元化。目前,公司已成立合资企业,并通过合资企业推出了UpChemist.AI平台,拓展到材料科学研究开发领域。
六、技术特征与护城河:
核心特征——量子物理的AI方法,基于量子物理的计算可通过高精度预测与描述、节省时间与成本、提高数据驱动能力等方式改善研发周期。
基于量子AI技术优势,公司推出了XFF、XFEP和Xpose三款工具,可根据不同应用场景定制化应用,为新型药物及材料的关键化学空间提供高效、准确的探索和开发。
XFF为用于参数设计全局优化的通用分子力场,2018年-2021年与辉瑞共同开发,能够全面覆盖新型药物及材料的化学空间、准确描述及预测特性、灵活部署及定制适配参数;
XFEP为AI赋能的高精度及高通量的结合亲和力预测平台,为药物及材料科学研发中准确、全场景、高效、可扩展且经济实惠的FEP应用提供了基础;
XPose为内部结合模式预测平台,可模拟药物或靶点複合物的自由能来预测小分子靶点-配体的结合构象,也可用于构建精准SAR及基于结构的亲和力评估,还可弥合预测靶点结构与不同药物发现场景的实际应用之间的差异。
护城河:AI垂类模型、算法赋能的干端计算工具和自动化机器人驱动的湿端实验室。
1)干端:利用高性能云计算赋能的计算底座,驱动AI和量子计算模块在干实验室开展模拟实验。小分子设计方面,公司开发的专有场景驱动分子设计及评估平台可在短短一天或两天内生成数千万个小分子,扩展药物与新材料发现的化学空间。该平台集成三个功能模块,包括定制分子生成、计算机式多参数评估及专家反馈,灵活定制解决方案以应对各种分子设计挑战,并在超过200个AI模型支持下实现高效的小分子生成、筛选和评估。
2)湿端:基于公司专业技术知识,通过自动化机器人开展现实实验。公司的湿实验室采用机器人自动化技术,能够验证计算工具生成的预测,而湿实验室实验产生的大规模数据则用于进一步训练计算工具;改进的计算工具随后将更好地影响湿实验室实验的设计和性能,形成一个相互促进的学习循环。公司实验室结合场景驱动方法、市场快速反应和尖端科技,具备多元化创新模式。
公司目前已经赋能多条管线,已有两条管线进入IND,公司与希格生科合作的全球首款弥漫性胃癌的靶向药管线获得美国FDA的IND批件,即将开展临床试验;这款靶向药是全球首款整合AI+类器官疾病模型的一类创新靶向药。公司与专注于自身免疫疾病及代谢疾病药物研发的创新药公司默达生物共同研发的一款全球首创针对原发性高草酸尿症的小分子药物获得了FDA儿科罕见疾病资格认定,并计划于2025年上半年在澳大利亚开展一期临床健康受试者安全评估。
七、AI 成功案例:
晶泰科技已成功辅助至少10款药物上市,例如,晶泰与美国的辉瑞(Pfizer)有稳定的业务合作,晶泰帮助辉瑞重构力场,并且在Paxlovid(一种用于治疗COVID-19的药物)的开发过程中发挥了关键作用。晶泰利用其技术提高了药物的稳定溶解度和晶型质量,帮助药物提前六个月上市,帮助Paxlovid在18个月内实现上市,这是小分子药物上市的一个记录。
此外,晶泰科技与莱芒生物合作开发的代谢增强型CD19 CAR-T细胞治疗药物,通过AI技术优化研发流程,成功将药物剂量降低至传统CAR-T产品的1%,显著缩短了生产周期。这一突破不仅降低了药物的生产成本,还使原本“天价”的CAR-T治疗药物有望大幅降价。
晶泰科技还与希格生科合作开发了全球首款弥漫性胃癌靶向药已获得美国FDA的IND批件,即将开展临床试验。通过AI驱动的药物发现平台,希格生科在1.5年内完成了从药物发现到临床前候选化合物(PCC)的开发,相比传统方式的4-6年,研发时间大幅缩短。
八、商业模式:
公司主要商业模式包括:
1)药物发现研发服务:客户提供靶点,我们一直帮客推进至临床前候选化合物阶段,收费包括药物发现服务费用+临床阶段里程碑付费+上市后销售分成
2)自动化合成实验服务:客户委托晶泰做化学合成服务, 晶泰利用机器人来做交付,fee for service,
3)固态研究服务:客户委托晶泰利用AI的方法预测药物分子的最稳定晶型,这也是晶泰最起家的业务,fee for service。
4)AI+ 自动化解决方案: 晶泰为客户定制化提供AI+机器人设备解决方案,fee for product+后期维护收费,例如广中医药大学项目以及中石化上海实验室项目,晶泰为客户提供AI模型+自动化工站的整体解决方案交付。
而且,客户已拓展至生物材料、新型化学表面活性剂和催化剂、能源、自动化、农业技术和化妆品等多个领域,因为客户需求的多样性和变化,公司将推动不同业务部门和产品线间的交叉销售。
产品商业化:是的,公司目前已经有赋能管线进入IND阶段,公司与希格生科合作的全球首款弥漫性胃癌的靶向药管线获得美国FDA的IND批件,即将开展临床试验;这款靶向药是全球首款整合AI+类器官疾病模型的一类创新靶向药。
公司与专注于自身免疫疾病及代谢疾病药物研发的创新药公司默达生物共同研发的一款全球首创针对原发性高草酸尿症的小分子药物获得了FDA儿科罕见疾病资格认定,并计划于2025年上半年在澳大利亚开展一期临床健康受试者安全评估。
本文转载自微信公众号“海豚投研”;FOREXBNB编辑:文文。