默克公司（Merck & Co.）将与Protillion生物科技合作，通过一项可能为这家人工智能药物设计公司带来高达5.1亿美元里程碑付款的合作，共同发现多种新的治疗候选物；该合作采用"实验室闭环"方法，将人工智能与实验湿实验室数据的连续反馈循环相结合。
该合作通过多靶点发现合作与许可协议启动，旨在结合默克公司在发现新型治疗药物方面的全球专业知识与Protillion的Prot-MaP™芯片上抗体发现平台。
Prot-MaP（大规模并行阵列蛋白质展示，Protein Display on a Massively Parallel Array的缩写）旨在通过前所未有的速度、规模和精度对蛋白质库进行定量分析，促进基于人工智能的治疗性抗体优化，每轮可表征数百万个变体，并避免模型过拟合的常见问题。
据Protillion称，其结果是识别出具有复杂治疗特性（如pH依赖性清除和多靶点特异性）的优化生物制品——这些特性很难通过传统方法实现。
Protillion表示，Prot-MaP旨在通过为蛋白质设计人工智能生成超大规模、即时的定量抗体结合数据集，实现新型生物制品的工程化。该平台通过高效的系链原位转录和翻译，能够在Illumina DNA测序流动池上直接生成数千万个固定蛋白质簇。
Prot-MaP由公司首席执行官兼联合创始人Curtis Layton博士和联合创始人Will Greenleaf博士发明，后者是斯坦福大学医学院遗传学教授，也是Protillion科学顾问委员会成员。Layton在杜克大学获得计算生物学博士学位后，作为博士后研究员在斯坦福医学院遗传学系与Greenleaf一起工作。
Layton在Greenleaf实验室工作期间开发了Prot-MaP，然后于2019年成立Protillion以实现该技术的商业化。Layton的工作开创了高通量生化系统检测的新方法，通过整合蛋白质工程、下一代测序技术、分子生物学、体外转录和翻译、计算生物学、软件开发以及各种工程学科，应对药物发现的超高影响力技术方法。
数天而非数月
"Prot-MaP是一个技术平台，使我们能够同时测试数百万个蛋白质相互作用，在几天而非几个月内生成前所未有的大量数据。例如，我们可以快速评估大型治疗性蛋白质候选库，了解它们如何与不同靶点结合以及在不同生物条件下如何表现，"Protillion首席科学官（CSO）Robert Hollingsworth博士向GEN表示。
"然后我们将这些数据与专有的人工智能和机器学习工具相结合，了解是什么驱动了表现最佳的蛋白质，并快速设计改进的候选物。这使我们能够设计具有高度特异性特征的抗体，例如更强更精确的靶点结合能力、能够与多个靶点相互作用，或仅在特定生理条件下激活的能力，"Hollingsworth解释道。"实际上，Prot-MaP帮助我们更快地发现和优化更好的药物候选物，其洞察力和精确度在此规模上前所未有。"
Prot-MaP使Protillion能够在单次实验中同时测试多达一百万个蛋白质变体，并在短短48小时内生成结果。
"因为我们并行运行多个专有平台，所以可以快速扩展这一能力，按需生成大量实验数据，"Hollingsworth解释道。
他继续说道，使Prot-MaP独特之处不仅在于其规模，还在于规模、速度和人工智能的结合。
"该平台旨在无缝连接高通量蛋白质测试与专有的机器学习模型，使我们能够快速识别有前景的药物候选物，了解其工作原理，并设计改进版本，"Hollingsworth表示。"这使我们能够应对从发现全新治疗分子到为多个期望特性优化现有候选物的一切工作。实际上，Prot-MaP帮助我们比传统方法更快、更高效地找到和开发更好的生物药物。"
相反的方法
Prot-MaP如何克服蛋白质分子的复杂性——这一直是蛋白质和生物制品设计的障碍？
"许多公司从人工智能开始，然后寻找数据。我们采取了相反的方法，"Hollingsworth说。
他解释说，Protillion不会主要依赖计算机对蛋白质结构的预测，而是可以应用Prot-MaP直接生成大规模功能数据，并基于真实世界实验结果识别最佳治疗候选物。
"这种特别强大的原因是我们能够生成的数据规模。虽然行业内大部分公司都专注于将人工智能应用于相对有限的生物数据集，但我们认为药物发现中最大的挑战是获得足够高质量的数据，以真正理解蛋白质功能的复杂性。Prot-MaP就是为解决这个问题而构建的，"Hollingsworth表示。
Protillion表示，通过并行生成数百万个蛋白质测量结果，它可以创建训练更强大、更具预测性的机器学习模型所需的丰富、大规模数据集。这些模型反过来又能帮助更快、更精确地设计和优化更好的治疗候选物。
"Prot-MaP将高通量实验与人工智能相结合。该平台使我们能够快速生成数据，而人工智能帮助我们从中学习——创造一个加速下一代生物药物发现的循环，"Hollingsworth表示。
在接受GEN采访时，Layton表示Protillion和默克已经为药物发现合作的启动制定了路线图。
"我们的前两个项目专注于炎症性疾病，我们在那里看到了重大的未满足医疗需求和强大的差异化机会，"他说。
免疫介导的炎症性疾病是默克在其免疫学治疗领域重点中的专长。默克还专注于其他几个治疗领域，包括肿瘤学、疫苗、传染病、心血管代谢和呼吸系统疾病、神经科学和眼科。
"然而，Prot-MaP平台的能力远远超出了炎症范围，使新型生物制品能够在广泛的治疗领域中被发现和开发，"Layton补充道。"随着我们继续推进该平台，我们期望扩展到其独特能力能产生最大影响的其他疾病领域。"
以技术为重点的管线合作
近几个月来，默克启动了多项以技术为重点的管线合作，旨在补充其癌症和免疫学管线，目标是开发新疗法，以收回这家制药巨头将因Keytruda®（帕博利珠单抗，pembrolizumab）和Gardasil® 9（人乳头瘤病毒九价重组疫苗）等老化重磅药物在美国和其他地区的专利排他性到期而损失的数十亿美元销售额。
今年3月，默克与Quotient Therapeutics签订了高达22亿美元的合作协议，应用Quotient的体细胞基因组学平台，在炎症性肠病（IBD）中发现新的药物靶点。同月，默克与Infinimmune建立了合作伙伴关系，应用其Anthrobody®发现平台和GLIMPSE™抗体语言模型，针对默克指定的多个未公开靶点识别和开发抗体候选物。默克同意向Infinimmune支付未公开的预付款，以及高达8.38亿美元的里程碑付款。
默克还与其他合作伙伴建立了多项以技术为重点的合作，包括：
- Google Cloud——4月宣布的高达10亿美元的合作，旨在将代理平台部署到默克的研发、制造、商业和公司职能中。Google Cloud工程师与默克团队合作部署Google Cloud最先进的AI，包括Gemini Enterprise。
- Tempus AI——3月宣布的扩展多年合作，价值未公开，旨在加速精准医学生物标志物的发现和开发，并支持默克的肿瘤学和可能更广泛的治疗产品组合。
- Mayo Clinic——一项价值未公开的研发协议，应用人工智能、高级分析和多模态临床数据支持药物发现和开发。该协议将Mayo Clinic的平台架构以及临床和基因组数据集与默克利用AI赋能的虚拟细胞技术增强疾病理解、改善靶点识别和推动早期开发决策的雄心结合起来。
在最新的合作中，默克同意向Protillion支付未公开的预付款，以及高达5.1亿美元的付款，这些付款与成功开发未指定数量的疗法所达到的研究、开发和商业里程碑挂钩。
"引人注目的机会"
"强大的新兴技术有可能改变我们表征蛋白质景观和识别新型治疗候选物的速度和精确度，"默克研究实验室（Merck Research Laboratories）发现生物制剂副总裁Juan Alvarez博士在一份声明中表示。"Protillion的平台提供了引人注目的机会，我们期待与团队合作推进这些项目。"
Illumina的风险投资部门Illumina Ventures是Protillion的投资者之一，曾于2022年与ARCH Venture Partners一起共同领投了1800万美元的融资。
Protillion总部位于加利福尼亚州卡尔斯巴德（Carlsbad），已迅速发展到30人的团队。今年3月，Protillion通过招聘公司CollectiveMinds的安排，聘请了在生物制药领域拥有30多年经验的药物开发高管Robert Hollingsworth博士担任首席科学官。在加入Protillion之前，Hollingsworth曾在Shoreline Therapeutics担任首席科学官，之前曾在辉瑞（Pfizer，担任癌症疫苗和免疫治疗副总裁兼首席科学官）、Pharmacia & Upjohn（后被辉瑞吸收）、葛兰素史克（GSK）和MedImmune（被阿斯利康收购）等公司任职。
Protillion表示，公司正在继续扩大其团队和设施，旨在支持其内部管线和高价值战略合作伙伴关系。
"Layton表示："我们计划在今年年底前再招聘六名全职员工。"
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