Absci 的路线特点是把 AI 设计与自建的高通量湿实验平台深度绑定,聚焦抗体药物。它代表了一个重要判断:在抗体领域,实验通量比模型精度更是瓶颈。
抗体设计的特殊性
| 特点 | 影响 |
|---|---|
| 结合主要由 CDR 环决定 | 设计空间集中在 6 个可变环上 |
| 骨架高度保守 | 不需要从头设计整个蛋白 |
| 可高通量表达筛选 | 一次可测数千到数万个变体 |
| 有成熟的开发路径 | 抗体药物的 CMC 与监管路径成熟 |
| 免疫原性风险 | 人源化程度直接影响可用性 |
| 可开发性问题多 | 聚集、粘度、化学不稳定位点 |
「设计空间集中在 CDR 环」是抗体设计比从头蛋白设计更可行的关键原因:不需要解决蛋白折叠问题,只需优化几十个关键残基。
干湿闭环为什么在抗体领域特别有效
- 实验通量高:噬菌体展示、酵母展示、哺乳细胞高通量表达,能一次测试数千个变体;
- 数据标准化:同一平台、同一批次产生的结合数据高度可比,非常适合训练模型;
- 反馈快:从设计到拿到结合数据可能只需数周;
- 失败数据完整:不结合的变体也是数据,而这类数据在公开文献中几乎不存在;
- 形成正循环:更多数据 → 更好的模型 → 更精准的设计 → 更高效的实验。
这个循环解释了为什么「AI + 自建湿实验」的模式在抗体领域比在小分子领域更容易跑通:小分子的合成周期以周到月计,一次只能做几十个,闭环转得慢得多。
AI 在抗体开发中的具体应用
- 亲和力成熟:预测哪些 CDR 突变能提高亲和力,减少盲目筛选;
- 人源化:把动物来源抗体改造成人源序列,同时保持结合;
- 可开发性预测:聚集倾向、粘度、化学不稳定位点(如脱酰胺、氧化位点)、等电点;
- 免疫原性预测:T 细胞表位预测;
- 从头设计:直接生成针对靶标的新抗体序列——这是最前沿也最困难的部分,成功率仍有限。
开源工具与资源
# 抗体特有的开源工具
# ANARCI —— 抗体编号(Kabat/Chothia/IMGT)与种系分配
# AbNumber —— ANARCI 的 Python 封装,更易用
# IgFold / ABodyBuilder —— 抗体结构快速预测
# AlphaFold-Multimer / Boltz(192)—— 抗体-抗原复合物预测
# ESM(194) —— 序列表示与零样本突变效应打分
# TAP —— 治疗性抗体的可开发性五项指标
# 数据资源
# OAS(Observed Antibody Space)—— 数十亿条抗体序列
# SAbDab —— 抗体结构数据库
# Thera-SAbDab —— 治疗性抗体数据库
# 用 ESM 做零样本突变筛选(见 194)
# 对 CDR 每个位点做饱和突变的 log-prob 打分,
# 优先测试模型认为「不破坏折叠」的突变
抗体开发的真实门槛
找到一个高亲和力的结合物只是开始:
- 可开发性:能否高表达?会不会聚集?高浓度下粘度如何(皮下注射需要高浓度)?化学稳定性如何?很多亲和力优秀的抗体因为可开发性问题被淘汰。
- 免疫原性:人体是否会产生抗药抗体,导致疗效丧失或不良反应。
- 药代:半衰期、组织分布、靶点介导的清除。
- 生产:细胞株开发、纯化工艺、质量控制。
- 临床:与小分子一样,疗效与安全性的验证是最大的关口。
AI 目前在「亲和力优化」和「可开发性预测」这两块贡献最实在,对后面的环节帮助有限。
提示
公司管线、合作与技术进展变动较快,本文为方向性观察,具体信息请以官方披露为准。抗体领域 AI 的价值主要体现在亲和力成熟与可开发性预测,从头设计仍是前沿难题。
延伸资源
- 蛋白设计工具:196《ProteinMPNN》、197《RFdiffusion》、194《ESM》;
- 同类公司:317《Generate:Biomedicines》;抗体与生物药见「新药模态」模块。