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VIVA动态丨从AI分子设计到实验闭环:维亚生物分享多模态发现与实践
时间:2026-11-04
来源:维亚生物
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【摘要】:AI赋能多模态分子与CIP研发,以干湿实验闭环打通成药路径。

近日,应英伟达邀请,维亚生物上海副总裁兼MARS事业部负责人钱玥博士出席2026中国医药决策者峰会,发表主题演讲并参与圆桌讨论,分享了维亚生物如何以AI贯通小分子、环肽与蛋白的设计,并通过干湿实验闭环推动设计走向成药。另一场行业盛会——SAPA-China 2026医药产业大会上,维亚生物上海高级副总裁蔡建华博士受邀发表主题演讲,围绕诱导邻近疗法(CIP)的分子设计难题,分享了公司在AI赋能CIP分子设计与研发方面的最新进展与实践。

 

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主题演讲:Generative AI Across Drug Modalities: From Molecular Design to Therapeutic Discovery

钱玥博士介绍了维亚生物药物发现引擎Viva DDE(Drug Discovery Engine)。该引擎以结构生物学为起点,围绕去噪生成设计、自由能预测与ADMET预测等核心算法构建,并面向小分子、环肽、蛋白及双功能分子形成串联的研发工作流。

在分子生成环节,自研模型通过引入力场参数引导生成过程,并借助英伟达cuEquivariance工具,使每个Pairformer层至少提速2倍,整体推理速度较先进模型快数倍,PoseBusters通过率达72%,优于对比的三个先进模型。在一个环肽项目中,团队取得5%的SPR验证命中率,经两轮引入非天然氨基酸与连接子策略的AI引导优化,结合亲和力提升至42 nM。针对环肽这类突变幅度大的体系,团队借助GPU加速的分子动力学采样开展自由能计算,在p53-HDM2环肽基准体系中,预测的平均无符号误差低于1 kcal/mol。

 

分子“结合得好”之后,还要“吃得进、留得住”。维亚生物针对环肽与大环分子自研了ADMET预测工具,覆盖渗透性、溶解度、稳定性、毒性和生物利用度等性质,平均AUC或Pearson相关系数超过0.8。在剔除目标分子及其类似物的回顾性测试中,模型对口服多肽icotrokinra(IL-23R)预测出低渗透性、低生物利用度,对KRAS抑制剂daraxonrasib预测的口服生物利用度区间为20%–50%,与约30%的实验值吻合。

 

在蛋白领域,团队与英伟达合作,利用Proteina-Complexa针对激活素受体ActRIIA生成200条序列,仅经一轮计算设计,命中率即达8.3%,最佳KD为36 nM,并发现多个具有功能活性的命中。200个蛋白的表达、SPR表征和报告基因实验在三周内全部完成。该成果已投稿《Nature》,目前处于审稿阶段。

 

在随后的圆桌讨论中,钱玥博士谈到,如今研发思路已从“模型追随实验”转变为“实验之前先过模型”,高通量实验的设计也围绕模型需求搭建。面对新靶点,公司会综合团队经验、DEL等实验筛选手段和模型预测,判断适合的分子类型;当模型置信度较高时,团队更愿意依据预测开展突破性尝试。她还认为,类器官是值得关注的未来方向,有助于药物研发中的转化评估。

 

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主题演讲:Beyond Target Degradation: AI-Enabled Design of Induced Proximity Therapeutics

蔡建华博士指出,CIP分子类型多样,设计面临三元复合物建模困难、分子胶SAR与化学空间有限、PROTAC连接子与连接位点选择复杂等挑战。对此,维亚生物依托结构生物学积累,构建了融合物理模型与AI模型的设计流程:先建立并校验三元复合物模型,经分子动力学精修后开展筛选与分子生成,再回到湿实验验证。在某分子胶项目中,团队构建了约3万个分子的CRBN聚焦AI生成虚拟库,大幅拓展了商业化及专利报道CRBN分子胶分子的可探索化学空间,在另一个项目中,通过计算模拟分析,发现降解活性悬殊的两个分子在三元复合物界面上的氢键持续性存在差异,这一假设与两个分子降解活性一致,从而从机理上解释了生物活性差异的原因。

实验端,公司拥有SEC-ASMS、DEL、SPR与氢氘交换质谱等平台,已解析290余个三元复合物晶体结构和300余个冷冻电镜结构,其中约三分之一的冷冻电镜结构为PROTAC/分子胶复合物。团队自2018年起布局该领域,累计完成60余个FTE项目、100余个FFS项目,并可支持公斤级合成。

 

在BRD4降解剂案例中,团队首先确认配体与JQ1的结合模式一致,通过结构对比找到两个候选连接位点,选定SPR验证后仍保持结合的位点推进。经连接子优化,首代分子的DC50为2.2 nM、Dmax达96%。第二代分子围绕代谢稳定性引入刚性连接子并去除酰胺,DC50为0.8–2.5 nM、Dmax 100%,小鼠半衰期由不足5分钟延长至305分钟以上,早期数据显示适用于体内药效模型。

 

此外,借助公司自建的D2B平台(Direct-to-Biology),在某项目中分子活性在约10天即将活性由微摩尔级提升至纳摩尔级。在另外一个项目中,团队比较了10个化合物通过D2B方法得到的DC50与纯化后DC50结果,发现两者相差约3倍以内,表明D2B实验结果具有非常好的可信性度。另一个由自有抑制剂改造为降解剂的项目中,约一年时间内即从两个化学系列中获得多个符合候选标准的分子,并推进至PCC选择阶段。

 

展会期间,维亚生物商务团队在展台热情接待了来访的嘉宾们,分享了维亚生物在新药研发与生产领域的实践经验与独到见解。围绕AI、多肽、DEL等热门研发话题,专家团队与来访者深入探讨,碰撞出不少新的研究思路,现场反响热烈。未来,维亚生物期待在更多行业交流活动中与志同道合的伙伴相聚,共同探讨行业发展趋势,携手推动全球医药创新。

 

媒体联络方式vivapr@vivabiotech.com
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