专利破坏人工智能工具导航受保护的药物途径

Chematica——一种可以计划化学合成的软件——已经被用来规避药物专利，因为它避开了通往目标分子的受保护路径。这种新特征基于一种算法，可以识别和保存目标化合物中特别重要的键。使用这个工具，软件的创造者可以找到几种已知药物的新途径。他们认为，他们的研究结果可能会影响未来人们对知识产权的看法。

专利在制药工业中被广泛应用。专业律师花费大量时间研究生产过程，以确保新分子或制造新分子的新方法能够得到保护。他们还确保现有的专利不会被侵犯。马克·波尔他是美国LLC制药生命周期管理解决方案公司的律师，已经为制药公司工作多年，了解这是如何运作的。他说:“人们可以为任何新的、你可以触摸到的东西申请专利。”研究人员还可以为一种工艺申请专利，例如，合成一种特定化合物的方法。你可以触摸反应物，反应容器，中间体和生成物。因此，人们可以为化合物X申请专利，也可以为在100°C下烹饪反应物W申请专利，直到它变成X。”

找到出路

现在，一种算法已经被用于升级Chematica，可以帮助化学家避开这些受保护的路线。“我们证明，计算机能够考虑数以百万计的合成路径，可以找到绕过人类采取的方法的解决方案，”他说Bartosz Grzybowski波兰科学院和韩国蔚山国家科学技术研究所的研究人员。即使是在受到专利保护的重磅药物研发过程中，机器也能找到替代方案。“在新的方法中，计算机精确定位目标最重要的键，包括那些在专利路线中最常见的键和那些产生重大结构变化的键，并使用这些信息来计划合成。”Grzybowski解释说:“它首先确定了现有专利所依赖的关键脱节。”“然后，它将这些断开的连接标记为‘不可切断’，并迫使机器寻找替代路线。”

该团队演示了该软件如何通过绕过三种商业药物的专利途径来工作。首先，他们指示Chematica绕过已知的合成抗生素利奈唑胺的途径。该程序发现，大多数受保护的合成依赖于恶唑烷酮环的形成，并将该环标记为要保存的基序。然后，它在5分钟内设计了几条新路径(使用不同的起始材料)。该计算机还为默克公司的糖尿病药物Januvia(西格列汀)和诺华公司的多发性骨髓瘤药物Farydak (panobinostat)生成了看似合理的专利规避合成。虽然提出的反应还需要在实验室进行测试，但Grzybowski的团队已经证明了这一点Chematica的预测是有效的．这个项目2017年被MilliporeSigma收购是一个数据库和人工智能的混合体，其中包含科学家输入的约6万个反应规则。Grzybowski说:“这是一个非常复杂的平台，使用了大量的计算能力，并与人类专家一样进行综合规划。”

密封的专利

安德里亚卡瓦利意大利博洛尼亚大学(University of Bologna)的药物化学教授马诺说，新的研究结果可能会对制药公司的工作流程产生影响。他说:“该算法可以帮助确定制造新分子的最合适的化学路线，在IP方面有很大的自由度。”Grzybowski指出，像这样的工具可以帮助制药公司使他们的知识产权系统更加严密。“这说明我们目前的知识产权计划是相当不充分的，计算机可以帮助大型化工公司更有效地保护他们的知识产权。”但波尔说，仿制药公司也可以为这种软件找到一个很好的用途。他说，与直觉相反，仿制药制造商和创新制造商都可能受益。

研究人员目前正在升级该程序，以考虑环境和安全问题，并解决非常复杂分子的合成问题。Grzybowski说:“Chematica公司计划并在实验室中进行的第一篇描述天然产品合成的论文即将提交。”“这里那里有一些小故障，但我们看到了隧道中的光明——经过15年多的工作，Chematica终于完工了。”

更正:Chematica的所有者已于2019年1月25日澄清