韩国唯一一家AI制药上市公司，能有多大野心？

　　韩国历来重视技术创新，并将其作为经济发展动力的核心，而AI制药作为人工智能与生物科技交叉融合的前沿，近年来受到韩国政府、大型药企和投资机构的大力支持。
　　2019年，韩国制定了＂生物技术发展战略＂，提出大幅放宽限制以保障生物保健领域研发和投资，比如采取 大幅缩短人工智能、数字创新医疗器械的批准和评估时间。
　　而去年一年，包括Yuhan Corporation、大熊制药、HK inno.N、JW药业在内的韩国大型药企积极拥抱AI技术， 纷纷与AI平台企业合作进行新药研发 。
　　根据CB Insights的统计，在2015-2020年全球AI制药行业投融资地区分布名单中， 韩国仅次于美中英，位列第四 。
　　在政策、产业、资金的三重扶持下，韩国的AI制药企业异军突起。
　　而Syntekabio作为韩国AI制药领域的佼佼者，不仅获得了Yuhan、CJ Healthcare等药企的认可，更是成为 韩国在该领域首个也是目前唯一一个上市公司。
　　Syntekabio 由Jongsun Jung 博士于2009年创立。他是一位具有丰富学术和工业经验的生化计算科学家，曾担任美国国立卫生研究院 (NIH) 生物信息学博士后研究员和韩国国立卫生研究院高级研究员， 领导过多个韩国政府在药物发现研发方面的项目。
　　图：Jongsun Jung 博士
　　围绕 人工智能药物发现技术、超级计算基础设施和基因组 三个方面，Syntekabio 相继推出多款技术平台。基于小分子化合物、蛋白质和基因组数据、依托超级计算机提供的庞大算力并应用深度学习算法，Syntekabio提供精准医疗、加速前期药物研发和后期临床试验等多项服务。
　　01、AI辅助药物研发平台
　　DeepMatcher
　　DeepMatcher  利用包含约 10 亿个小分子化合物和约 1700 个靶点蛋白质结构的数据库，通过深度学习算法，提供包括苗头化合物筛选、验证到先导化合物优化阶段的新药辅助研发服务。
　　图：DeepMatcher 的苗头化合物发现过程
　　Syntekabio 正在进行多个药物发现项目，包括STB-C070（CLK2抑制剂）、STB-C017（IDO/TDO 双抑制剂）和 一种 FLT3 抑制剂（目前未公开）， 相关临床前试验将于 2023 年结束。
　　NEO-ARS
　　NEO-ARS  是一种用于预测新抗原的技术平台。
　　在癌症的产生和增殖过程中会出现数百种基因突变，这些基因突变会产生称为新抗原的异常蛋白质片段，它们不存在于正常细胞中，仅在癌细胞中表达。
　　当新抗原在癌细胞中表达时，它们以与癌细胞表面的主要组织相容性复合体I型（MHC-1，Major Histocompatibility Complex-I）结合的形式出现，并在抗原呈递细胞和细胞毒性T细胞之间相互作用下，T细胞选择性地识别具有新抗原的癌细胞并诱导抗癌免疫。
　　图：抗原免疫过程
　　因此，基于新抗原的免疫疗法能够针对每位患者不同的基因突变特征提供定制化治疗方案，从而为抗癌治疗开辟了新范式。
　　然而，为每个患者准确快速地找到特定的新抗原并不容易。
　　Syntekabio开发了 NEO-ARS，基于癌症患者的肿瘤和血液基因组数据，高精度地预测新抗原。与传统的基于二维氨基酸序列信息预测的算法不同，NEO-ARS 通过预测三维蛋白质结构的免疫原性来提高准确性。
　　目前，Syntekabio正在与韩国医院合作，通过大量实证数据不断提升NEO-ARS的性能。
　　GBL-ARS
　　GBL-ARS 是一种用于遗传生物标志物标记的自动报告系统。Syntekabio利用从早期临床试验中获得的药物反应性和基因组数据，从基因突变的角度发现生物标志物以预测药物疗效、提高后期临床试验的成功率，也可实现基于生物标志物的适应症扩展、药物重新定位和临床失败药物的回收。
　　02、基因组业务
　　自创立之初，Syntekabio便将基因组作为业务重点。
　　Syntekabio收集了来自全球不同种族的数千人的NGS测序数据，并利用MAHA超算技术进行基因组分析，经过分析的数据由  Adiscan 引擎 生成至数据库之中。
　　此外，在基因组技术领域，Syntekabio已有多篇生物信息学算法论文发表在Science、Nature上。
　　基于上述数据和技术积累，Syntekabio开发出了 NGS-ARS  （Next generation sequencing automatic report system），通过内部开发的基因组图谱平台PMAP ，用于癌症药物筛选和罕见病诊断的精准医疗服务，NGS-ARS已被多家韩国医院使用。
　　图：NGS-ARS工作流程
　　而在测序方面，Syntekabio 一直在开发基于 全外显子组测序 （Whole Exome Sequencing, WES）的 HLA、KIR、CYP 和 ABO 单体分型技术。
　　所谓全外显子组测序，是指利用序列捕获技术将全基因组外显子区域DNA（只占基因组的1%）捕获富集后进行高通量测序，能够直接发现与蛋白质功能变异相关的遗传变异（大约包含85%的致病突变）。
　　全外显子组测序与全基因组测序都是能够快速且大量对进行DNA测序的新技术，均为下一代测序技术。
　　以人类白细胞抗原（HLA）分型为例，Syntekabio开发的 Haplotyping ，相关论文发表在SCI期刊上，通过美国专利申请，已被韩国多个机构使用。
　　图：Haplotyping的多种用途
　　基于大数据和算法，Haplotyping可以准确预测 HLA 的类型，以检查器官移植所需的组织适应性，并提供与个体识别和疾病易感性相关的信息。
　　03、MAHA超级计算机
　　Syntekabio在AI药物平台和基因组方面取得的突破，离不开MAHA超级计算机的支持.
　　MAHA超级计算技术 由隶属于韩国政府的韩国电子通信研究院（ETRI）开发，用以更准确、更快速地处理和分析数据，而作为ETRI孵化的企业，Syntekabio率先使用这一技术。
　　公司官网称，与世界上最好的Lustre系统相比，MAHA超级计算系统在存储空间、容量和性能方面更加经济。
　　图：MAHA性能表现
　　据了解，Syntekabio正在韩国建设一个额外的超级计算设施，将于 2023 年上半年完工，容量将达10000 个 GPU/CPU 单元，其中包含在训练大规模语言模型方面更加高效的AI芯片。
　　04、下一步战略：上云
　　去年12月，Syntekabio推出了全自动一站式人工智能药物发现服务 STB CLOUD ，通过创建基于云的自动药物发现系统，消除了对本地化计算和数据存储的需求，同时允许未经培训的人士远程实时进行药物研发。
　　图：STB CLOUD 服务流程
　　＂研究人员仅需输入相关靶点名称，STB CLOUD即可生成一份包括候选化合物信息在内的全面自动报告。＂Jongsun Jung 博士称。
　　Syntekabio的下一步工作将集中在开发  NEO-ARS  ，这是一个完全自动化的新抗原预测云平台，可以通过分析从癌症患者的细胞或血液样本中获得的基因组测序数据来预测突变肽等新抗原候选物。
　　此外，Syntekabio还将通过集成  PGM-ARS   和  NGS-ARS   技术来发展 STB CLOUD，以协助临床研究、精准医学支持和生物标志物发现。
　　05、写在最后
　　韩国对生物科技的重视由来已久，早在1982年，韩国科学技术部就将生物技术列为国家科技发展策略项目之一，开始资助基因工程项目。
　　1983年，韩国政府建立了国家基因工程中心（韩国生物科学和生物技术研究院的前身），作为一个国家级研究中心进行生物技术的研究。
　　数十年在生物技术上的积累，加之近年来韩国在计算机、半导体领域的优势，韩国的AI制药企业已成为全球产业格局中不可忽视的一部分，其未来发展如何，值得我们拭目以待。
　　参考链接：
　　https://syntekabiousa.com/
　　https://www.biopharmatrend.com/post/625-democratizing-early-drug-discovery-through-artificial-intelligence-interview-with-syntekabio-ceo-jongsun-jung/
　　—The End—