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研究人员和数据科学家携手合作:应对药物研发效率下降

Researchers and data scientists joining forces: A prescription to counteract declining pharmaceutical R&D efficiency

By Ryan Littich, Ph.D.

Director, Services –Pharma & Biotech, CAS

医药及生物科技信息服务总监,美国化学文摘社

2018-5-18

药物研发效率持续下降是制药创新者熟知的话题。自从Jack Scannell等人指出“1950年以来,每十亿美元用于研发的新批准的新药数量大约每九年减半(在通货膨胀调整的条件下降低了80倍)”以来,人们注意力就被引到了该行业的这个重要挑战上来,距今已经过去了六年。遗憾的是,今天,批准率持续提高的证据显现不足。生物制药行业的商务、科学和技术领导者继续奋斗着寻找着可以降低研发成本、加快交付患者信赖的救命药物的新方法。


科学大数据能解决这个问题吗?

近年来,商业战略家强调信息资产利用不足是阻碍药物开发生产率提高的强大阻力。数量惊人的科学出版物印证了他们的假设。美国化学文摘社(CAS)根据最新可获得的数据估计,全球科学期刊和专利文献包括了超过1亿5千万份独立的出版物,并且还在以近乎指数的速度在增长。


研究人员面临的挑战是在庞大而多样的信息海洋中寻找他们需要的答案。事实上,2017年美国化学文摘社对科研人员的调查发现,他们每周平均花费7小时用来查找信息,其中约60%的时间专门用于通过检索结果进行归类以找到相关信息。他们花费在查找信息上的大量时间直接影响了他们用于开发和验证其治疗假设上的时间。鉴于此,人们非常想知道:

通过提高信息利用率可以节省多少时间和金钱?如果机器学习(ML)和自然语言处理(NLP)方面的进步能够在制药工业中有效地发挥作用,那么疾病– 靶标 - 药物假说开发和测试的步伐又会发生什么呢?

 在需要大量投资的行业中合作是成功的先决条件

 为了找到这些问题的答案,(生物)制药行业一直在研发信息技术和专业知识方面进行大量投资——包括招聘大量的数据科学家——从2016年到2026年,该职位人数预计将增长19%(包括计算机和信息科学家)。领导力也被考虑过,董事会试图通过“大数据”来了解管理团队。尽管进行了这些努力和投资,但是迄今为止发布的成功案例相对较少。

考虑到每个领域的重点,看起来这个挑战可能不在人才、技术或科学上单独存在,而在于致力于发展他们之间有意义的联系,以可扩展的方式传递洞察力。

科学家和信息技术专家之间更好的合作与协作能够获得预期的效率吗?

CAS,科技信息的桥梁

生物制药行业面临的挑战是寻找更好的方式来利用和连接可用的信息,这并不是什么新鲜的事情。事实上,美国化学文摘社成立于111年前,因为化学家们认识到需要一种新的方法来管理其领域内越来越多的文献,并使从业者能够轻松获取和使用。随着多年来文献的发展和多样化以及技术的发展,美国化学文摘社不断革新并开发出了针对新兴信息挑战的新解决方案,如数字化存储和获取化学结构信息,检索专利中的马库什结构以及快速分析大量科学数据。我们的解决方案是科学家和技术人员通力合作的典范。

当前是大数据、预测分析和人工智能的时代,为推进科学信息解决方案提供了新的机遇和挑战。随着基础信息技术迅速发展,科学和化学信息的独特性需要特别关注,以实现这些生物制药技术的应用前景。 CAS具有独特的优势,有助于在科学信息和新兴技术间建立起联系,为研发过程及其后续工作带来重大的影响。

加速合成

在预测合成领域,只有CAS将该技术用于解决制药研发效率挑战。合成路线选择和工艺开发很复杂,也是药物发现和开发过程中需要昂贵支出的部分。例如,药物和合成化学家在通往目标分子的过程中,在每个合成的关键时刻估计有100种可能的选择。在逆合成分析阶段,他们还必须解决一系列影响先导化合物商业可行性的因素。这些因素包括实现高反应收率; 最小化反应器停留时间(周期); 最小化所需合成步骤的数量; 避免/最小化保护基的使用; 并尽可能降低整个工艺能耗。

预测技术可以通过分析各种替代方法并根据CAS内容集中发现的1亿多条反应和相关数据推荐最直接的合成路径和其他可能性来提供帮助。随着ChemPlanner®与SciFindern的即将整合,这一愿景将会实现。总之,这些先进的化学信息学技术将帮助化学家找到最佳选择的多样化和可行的合成路线 ——无论是构建新的候选分子用于筛选或在准备中试或商业生产过程中排除主要故障。这只是CAS目前正在开发的科学大数据技术的许多使用案例之一。

在CAS,我们很高兴与制药公司的研究和商业领袖合作,致力于提高科研信息在研发过程中的价值,并更好地连接数据和技术以提供见解。我们期待找到新的方式来利用我们独特的内容、技术和专业知识为我们的客户创造价值,并帮助他们传递改善生活的创新。

您面临科技信息方面的挑战吗?请联系我们了解更多信息。