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年18人18问访谈第八期:紧跟技术浪潮,颠覆生命科学领域
2024-08-06
18年18人18问访谈第八期
 
 
扎根于生命科学领域18年,赛业生物致力于以数据、算法和模型加速新药研发。值此成立18周年之际,赛业生物特面向生命科学与人工智能领域发起主题为“18年·18人·18问”系列访谈

 

本期访谈,我们邀请到赛业生物执行副总裁兼首席科学官欧阳应斌博士,从基因编辑小鼠延展至基因编辑技术的迭代革新,最终透视生物技术产业的深刻变迁与光辉未来,开展一场跨时代的智慧碰撞!

 

 

 

访谈内容精选

Q:基因编辑动物模型在生命科学研究中是必不可少的,那么到底为什么基因编辑小鼠在生命科学研究和药物研发中如此重要

 

A:欧阳应斌博士:基因编辑动物模型被广泛应用于生物医学的基础研究以及药物研发当中。其中占绝大部分的是基因编辑小鼠模型,占到90%以上。有以下几个原因:

 

1、和人类基因组接近:小鼠虽然很小,但是它从基因组序列上来讲,跟人体是非常接近的,人类的2万多条基因,基本上小鼠们都有,同源性是非常高的。

 

2、具有人类生理功能:比如各个系统,心血管系统、内分泌系统和免疫系统。所以它能够模拟出人各种各样的疾病。

 

3、易进行基因编辑:随着过去几十年,分子生物学、细胞生物学、胚胎学技术的发展,我们对小鼠基因组可以进行随心所欲的编辑。比如说基因敲除、点突变,人源化等等,而且效率现在越来越高。

 

4、饲养繁育简单:饲养非常容易,而且繁殖非常快,孕期只有三个礼拜左右,一窝可以生好多个。然后生下来以后,差不多4到6个礼拜的话,又可以进行下一轮的繁育。所以我们可以在短期的时间内产生大量的实验动物。

 

5、胚胎发育检测准确:我们可以非常准确的知道小鼠的胚胎发育到哪一天,这样对于发育生物学研究也是非常非常关键的。

 

这些原因综合起来,就使得小鼠成为我们生命医学研究,尤其是药物研发中最为重要的一类模式动物。

 

Q:近两年,行业内公司都非常关注人源化小鼠,包括基因组人源化、药物靶点人源化、全人源化抗体鼠等,层出不穷,人源化小鼠模型已逐渐成为现在实验中的“热门明星”,为什么研究人员热衷于使用人源化的小鼠?它有哪些独特的优势呢?

 

A:欧阳应斌博士:在小鼠体内做实验,药物的分子和小鼠体内的蛋白进行结合,它和最后进入人类的成分,它们之间的相互的作用还是不一样的。这就是为什么,我们在过去几十年的时间,药物研发的成功率非常低。其中最重要的原因就是模式动物。在动物体内的药理药效,并不能完全反映在人类体内的药理药效情况。有时候,在动物体内可能非常有效,但是到了人里面没有效果。所以说,我们需要把小鼠的靶点在基因水平进行改造,把它变成人的相对应的靶点。这样的话,我们Compound(合成)到了小鼠体内以后,它是和人的相对应的。做基因治疗的话,药物是和人的基因来进行相互作用,如果是一些小分子药物的话,可能是和人的蛋白来进行结合,这样的话就能够更加准确的模拟,就能够极大的提高,我们药物研发的准确性。

 

Q:您如何看待当前AI技术与生命科学研究的融合?基因组编辑场景在AI的助力下会有怎样的变化?

 

A:欧阳应斌博士:AI技术这些年发展非常快,尤其是在生物医学领域产生了非常大的影响。比如说AlphaFold,以前我们做个蛋白的结构预测,要做很多工作。AlphaFold出来之后,它可以解析人的所有的蛋白的结构,而且准确度非常高。它不仅仅能够解析蛋白结构,而且可以把蛋白和Compound(化合物)结合以后结构有什么变化,都能预测出来。所以会非常大的改变我们整个药物研发的进程。我们赛业生物在过去的一些年,在AI领域进行了深度的探索,当年AlphaGo出现以后,我们也把生物信息和AI结合在一起,推出了个叫AlphaKnockout基因打靶专家系统,是一个智能的专家基因打靶设计系统。我们以前要设计一个基因打靶策略的话,一个训练有素的科学家需要差不多好几个小时的时间,他要把基因序列调出来,然后进行外显子内含子的分析,然后选择合适的同源臂,要做很多人工的工作,才能够设计出来一套方案。那么我们推出AlphaKnockout人工智能基因打靶系统以后,你所需要做的,只要把基因的名字输进去,然后决定挑选想做CKO还是KO,它可以很快的自动的给你算出来一个最佳的基因打靶方案。在很大程度上提高了我们的工作效率。

 

另外,赛业生物和清华珠三角研究院共同开发了一个叫RDDC的网站,就是Rare Disease Data Center。里面也有通过AI来进行模型Learning,让我们可以进行疾病靶点的预测以及RNA Splicer的预测,我们发现预测的准确性还是非常高的,超过90%。对我们以后的药物研发也会起到很大的助力。

 

Q:对于生物医药研究感兴趣的学生,您有什么建议?您认为他们应该具备哪些知识和技能?

 

A:欧阳应斌博士:生命科学的未来是属于年轻人的。我觉得年轻人在学校里面一定要把各门功课都能学好,打下一个扎实的理论基础。因为生命科学发展很快,会有各种新的理论、新的技术,我们在工作的同时,也要同时要能够学习新的东西,要所谓的Open-minded(开放心态),就是我们要持续地学习新的东西。再者,就是我们在工作中,无论是你是做基础研究,还是做药物研发,找到自己感兴趣的点,要坚持把它做下去,如果说在工作中得到的结果,和自己想象的不一样,也不要轻易的放弃。要因为很多科学发现,其实是是一些意外的发现,所以对于这些阴性结果,要仔细的分析,反复的推敲。另外就是不要轻易放弃一个课题,要坚持走下去。我也希望各位同学取得成功,谢谢。

 

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18年18人18问访谈第八期

 

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