計算機視覺幫人們發現老葯的新功能

一家初創公司利用計算機演算法來幫助研究者理解細胞結構，從而發現現有藥物的新用途。

現在計算機軟體已經能夠識別圖片的內容，通過這項技術人們可以在網上搜索照片，警察能夠在視頻中搜索犯罪嫌疑人。這項技術同樣適用於尚無對症藥物的疾病，它可以簡化尋找這些疾病相應治療手段的過程。

「通過將機器人技術和計算機視覺技術結合起來，我們可以大範圍地同時對上百種疾病開展研究工作，而且只需要很少的人來完成這項工作。」Gibson說。他是這家只有40人的初創公司Recursion Pharmaceuticals的CEO和創始人之一。

圖片顯示的是經過修飾的為脊髓性肌肉萎縮症建模的細胞。這是一種罕見的遺傳性疾病，通過軟體可以分析細胞的結構。

Recursion Pharmaceuticals公司利用軟體讀取那些對細胞進行自動藥物測試後產生的大量篩查結果。其實這算不上一種新方法，但是該公司利用演算法對細胞進行了超乎尋常的細緻檢查。這個軟體會對一個細胞的上千種特徵進行測定，比如細胞核的尺寸和形狀或者不同細胞內區域間的距離等。

在該公司位於鹽湖城的實驗室里，自動顯微鏡每周都能產生成百上千的圖片，提供給圖片識別軟體進行詳細檢查。這些圖片上都是人類的細胞，而這些經過修飾的細胞被用於遺傳疾病建模。Recursion Pharmaceuticals公司的員工正在對2000多種化合物進行測試，希望能從其中找到一種可以將病變的細胞變成健康細胞。

Recursion Pharmaceuticals表示，他們已經找出15種頗具前景的針對罕見疾病（指在美國患者數少於20萬的疾病）的治療方法。據統計，約10%的美國人受到罕見疾病的困擾，其中大部分病症都缺少相應的治療方法。

他們發現的一種藥物或在今年年末進入臨床試驗階段，用於治療會引起腦損傷的大腦海綿狀血管瘤，在美國已有6萬人罹患此病。該公司預計，他們的另外三個治療方案能夠在明年獲得美國食品藥品監督管理局（FDA）的初級批准，進入試驗階段。

該公司只針對已有藥物（而非新開發的藥物）進行測試，希望能發掘它們的新療效。Recursion Pharmaceuticals還與製藥巨頭Sanofi合作，對已經完成研發或臨床測試但尚未上市的藥物進行測試。

這家初創公司目前已獲得1900萬美元投資，投資者包括Obvious Ventures公司（Twitter創始人之一創立的風投公司Evan Williams）。

Recursion Pharmaceuticals使用的圖像處理軟體最初由AnneCarpenter的實驗室開發，該實驗室隸屬於美國哈佛-麻省理工的博德研究所（the Broad Institute of Harvard and MIT），主要研究方向是從生物圖像中提取信息。她認為，Recursion Pharmaceuticals的戰略能夠發現現有藥物更多的療效，並且不需長期投入大量資金去研究某種疾病的機理。該公司在尋找相應治療方法的疾病，基本都屬於目前在細胞和分子層面還沒被很好理解的疾病。

「這種研究思路的妙處在於，他們不需要深入研究一種[疾病]細胞表現出來的所有細節特徵到底意味著什麼，他們只需要找到能夠治療這種疾病的辦法。」Carpenter說，她是該公司的顧問。她同時認為，對潛藏生物信息進行後期挖掘，意味著工作能夠更加專註和有效。

David Swinney是罕見疾病藥物研究所的CEO，他說，Recursion Pharmaceuticals發現了Carpenter的軟體一個極具價值的應用方式，該軟體之前主要用於基礎研究。但他認為，不從疾病生物特性入手這一思路，是否真的能夠幫助人們更快找到疾病的治療方法還有待商榷。理解一種疾病的機理以及它將產生何種變化仍然是一個挑戰。

Gibson說，這就是為什麼Recursion Pharmaceuticals要和設備完善的製藥公司合作，來開發現有藥物的潛在療效。他還打賭說，隨著時間推移，自動化實驗室產生的數據會變成一種資源，通過軟體能夠挖掘其中的信息來解釋為什麼某些藥物會產生療效，或者引導人們對有前景的方法進行深入研究。