人工智能为潜在的新冠肺炎药物发明新的“药方”

随着科学家发现可以治疗冠状病毒感染的药物，几乎可以肯定的是，需求将超过供应-就像抗病毒药物Resisivir已经在发生的情况一样。为了防止短缺，研究人员提出了一种新的方法，使用人工智能(AI)软件设计药物的合成路线，目前正在新冠肺炎的一些临床试验中进行测试。人工智能计划的新配方-到目前为止针对11种药物-可以帮助制造商生产合成严格保密的药物。由于新方法使用廉价、容易获得的起始材料，有执照的药品供应商可以迅速增加任何有希望的疗法的生产。

默克公司的化学家丹妮尔·舒尔茨(Danielle Schultz)说：“如果你要向世界供应一种药物，你的起始原料必须便宜，而且要像糖一样容易获得。”本周作为预印本发布的新方法“真的很可靠，”她说。“(研究人员)能够找到制造现有药物的新解决方案的速度令我印象深刻。”

专利赋予制药公司在特定国家成为新药唯一供应商的权利，通常为20年。一旦一种药物的专利过期，其他公司就可以将其作为仿制药生产和销售。制造这种药物的方法往往是秘密的，即使在专利到期后也会阻碍竞争。但舒尔茨表示，新冠肺炎改变了这一切。“我们正处于全力以赴的时刻。”

目前只有两种药物-雷米西韦和地塞米松-被证明可以对抗新冠肺炎。这导致了这两个国家的供应短缺。8月4日，来自美国34个州的总检察长写信给联邦官员，称redesivir的供应“受到危险的限制”，并敦促各州获得侵犯所有者Gilead Sciences专利的“游行权利”。这样的权利将允许各州与第三方制造商合作，以增加药物的供应。

为了防止未来的供应紧缩，密歇根大学的化学家Timothy Cernak和他的同事转向了一个名为Synthia的商业药物合成人工智能项目。该软件可以帮助制药商找到合成药物的最有效和最具成本效益的策略，其中大多数是相当复杂的分子，可以用无数种方式构建-就像艺术家可以无限组合笔触来绘制相同的风景一样。“这是人类大脑无法理解的更多选择，”Cernak说。

瑟纳克和他的同事们搜索了研究和专利文献，寻找合成目前正在测试的12种药物的方法，这些药物目前被称为新冠肺炎疗法，其中包括雷米西韦。然后，他们对Synthia进行编程，以寻找新的合成解决方案。他们将搜索限制在使用廉价、充足的起始材料、不需要昂贵的催化剂或设备、可以生产千克级药物的选择上。

研究人员本周在ChemRxiv上的一篇非同行评议预印本中报道，最终，该软件找到了从12种化合物中制造出11种化合物的新解决方案，包括仿制抗病毒药物乌米芬诺韦(Umifenovir)和法维匹拉韦(Favipiravir)。例如，人工智能项目提出了四种不同的合成乌米诺韦的方法，其中一种方法的起始原料比目前使用的原料更便宜。“用同样的钱(或更少的钱)，我们可以用不同的原料制造这些药物，”Cernak说。他说，唯一的失误是redesivir：软件无法提出除了基列德之外的其他方法来制造它的解决方案。

Cernak说，他和他的团队为他们所有的新合成路线申请了专利。但他们的目标不是盈利。相反，他们希望将自己的制造方法授权给一家或多家制药公司，以确保充足的供应和较低的价格。

现在，他补充说，他们在等待，看看是否有任何药物在临床试验中证明是有效的。