当医学遇上AI：从基因源头为神经退行疾病寻找特效药

张晓慈，边缘基因组

边缘基因组公司正在采用一种全新的方法，加快开发治疗各种毁灭性神经退行性疾病的药物，包括帕金森病、阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化等。与同事花大量时间在动物试验上的研究方向相比，这家总部位于旧金山的公司决定直接去找疾病的源头。边缘基因组公司首席执行官张晓慈提到：“要在人类身上取得成功，我们必须从人类自身开始。”通过将人工智能与人类基因组学相结合，Verge Genomics探索出了一条独特的研究路径。传统的动物实验可以成功预测某些药物的疗效，但在治疗神经退行性疾病时，动物的大脑结构根本无法与复杂的人脑相比。为了在药物发现过程中以人为中心，Verge Genomics建立了世界上最大的脑组织序列数据库之一，其中包含1000多个脑组织样本。

据了解，Verge Genomics公司成立于2015年，目前已获得5400万美元，并成功登上《福布斯》公布的2021 AI Top 50榜单。AI技术与药物发现结合带来的新市场空间，预计到2027年将带来21亿美元的总市值。

公司根据这一基本思路，提取死于神经退行性疾病患者的DNA，利用机器学习算法分析可作为新药靶点的重要基因片段。

张解释说，大多数生物技术公司都在努力寻找与特定疾病相关的单一基因，希望找到一种潜在的治疗方法，通过靶向控制来缓解症状。相比之下，Verge Genomics努力寻找一组重要基因的关键基因，这些基因可以被“主开关”——控制。她补充说，“传统的检测方法只能覆盖5%的患者，我们发现的基因可能会帮助多达90%的患者。”找到目标基因后，公司内部团队会设计药物与之相互作用。

这一开创性的探索使张成功跻身3336万名30岁以下杰出贡献者行列。由Verge Genomics公司设计的肌萎缩侧索硬化(ALS)候选药物在实验室环境下对患者脑细胞也显示出满意的治疗效果。她提到，“这种新药可以有效减缓患者神经元的死亡率，在某些情况下甚至可以恢复到与健康人相同的水平”。这种药物有望在明年进入人体临床试验。

出生于美国弗吉尼亚州的张，作为中国移民的后裔，在成长过程中受到了良好的教育。她曾与一个非政府组织合作治疗艾滋病患者，这段经历对他产生了深远的影响。张回忆说，“这是我第一次看到人们面临死亡，我也意识到医疗卫生资源的匮乏会如何影响人类的生活。”

在加州大学洛杉矶分校(UCLA)攻读硕士学位时，张初步形成了利用AI技术寻找治疗神经退行性疾病关键基因的想法。在一项实验中，她使用基因组学数据来预测神经损伤的药物靶点。她给生病的老鼠注射了一种候选药物，成功了。“这也是我们平台上诞生的首批药物之一。”

人工智能已经成为生物技术领域的一个流行元素。《福布斯》 AI Top 50榜单中的其他几家公司也在以创新的方式使用这项新技术。例如，总部位于加州伯灵汉姆的Genesis Therapeutics，正在利用AI算法探索潜在的分子化学组合，从而找到新的药物配方。另一家上榜的初创公司是Atomwise，总部位于加州旧金山。他们扫描数十亿种潜在的药物配方，并模拟不同配方和各种蛋白质之间的相互作用，从而预测哪种药物更安全、更有效。

投资者表示，Verge收集的人脑特异性基因组数据与行业内其他企业存在明显差异。领导Verge A轮融资的Threshold Ventures创始人Emily Melton表示，“在神经科学领域，很难找到像Verge这样的专有数据集。神经退行性疾病是一个巨大的问题，而且只会越来越严重。未来，这将成为我们需要解决的重要问题之一。”

张承认，从书呆子男孩到“非传统”CEO和联合创始人的道路并不容易。“至少目前来看，生物技术领域的初创生态系统更适合那些比较老套、经验丰富的CEO，大部分投资也更认可这种管理架构。”老年男性已经成为生物技术行业的主流。

但梅尔顿被她坚韧的性格和独特的研究思路深深打动，于是她决定投资Verge。“爱丽丝真的给我留下了深刻的印象。她思维敏捷，有着疯狂的内在动力和良好的成长心态。”

随着公司首个药物即将进入临床阶段，张开始梦想将Verge Genomics的业务扩展到神经科学之外。她提到，“有一天，我们将扩展到那些极具挑战性且没有合适治疗方法的领域。”