諾華數(shù)字化創(chuàng)新解析:真正的“藥神”,AI、大數(shù)據(jù)、數(shù)字藥物的先行者
在過去的近二十年中,諾華一直以創(chuàng)新藥、并購聞名于世,并取得了巨大的商業(yè)成功。但同時應該看到的是,數(shù)字創(chuàng)新也是其探索的重要方向——內(nèi)部管理數(shù)字化、商業(yè)數(shù)據(jù)洞察、AI+藥物發(fā)現(xiàn)、數(shù)字工具賦能患者,諾華一直走在數(shù)字創(chuàng)新前沿。
諾華歷史:跨越三個世紀的化工巨頭華麗轉(zhuǎn)身
諾華的歷史,就是一部并購整合的歷史。1996年,瑞士化工巨頭Ciba-Geigy(汽巴-嘉基)和Sandoz(山德士)合并,新組建的公司更名為Novartis(諾華,拉丁語“新技術”的意思)。向前追溯的話,Ciba、Geigy、Sandoz公司各自有一百多年的歷史,三家公司的主營業(yè)務有一定重合,包括染料、紡織品、化工產(chǎn)品、藥品等。
歷史上,為應對美國、德國化工企業(yè)的競爭,Ciba、Geigy、Sandoz公司曾在1918年短暫結(jié)盟,組成巴塞爾股份公司,該公司在1950年代解體,后Ciba和Geigy在1971年合并。最終,在1996年,三家公司再次走到了一起。
諾華發(fā)展歷程
圖源:諾華年報
2000年,諾華在紐交所掛牌上市。為進一步聚焦到醫(yī)藥業(yè)務,諾華在2000年將農(nóng)用化學品和種子公司Syngenta(先正達)分割出來。在接下來的兩年,諾華再度將食品、飲料部門獨立出來,并將仿制藥業(yè)務整合為一個獨立的部門(命名為山德士)。
在2014-2015年調(diào)整之后,目前諾華公司的業(yè)務分為創(chuàng)新藥、愛爾康(眼科)、山德士(成熟藥品)三個部分,其中創(chuàng)新藥部門又再分為Novartis Oncology和Novartis Pharmaceuticals。
按諾華2017年年報,諾華全年收入491.09億美元(+1%),其中創(chuàng)新藥業(yè)務收入330.25億美元(+1%),愛爾康收入60.24億美元(4%),山德士收入100.60億美元(-1%)。
諾華得以保持多年的高增長,因素非常多,包括合并前幾家公司打下的底子、持續(xù)地并購帶來優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)、仿制藥業(yè)務、產(chǎn)品特需經(jīng)營、產(chǎn)品升級改造等。
合并之時,諾華就已經(jīng)是一家銷售達362億瑞士法郎,總資產(chǎn)達580億瑞士法郎,擁有190億現(xiàn)金及現(xiàn)金等價物的化學工業(yè)和藥品巨頭。充足的資金也為諾華持續(xù)地擴張打下了基礎。
而更重要的一點是,諾華有持續(xù)推出“重磅炸彈”的能力,包括在1997上市的Valsartan(纈沙坦)、2001年上市伊馬替尼(格列衛(wèi)),以及之后推出的Gilenya(芬戈莫德)、Cosentrx(Secukinumab)等。
這些產(chǎn)品為諾華帶來了豐厚的市場回報。僅以纈沙坦和格列衛(wèi)計,兩款產(chǎn)品的累計銷量超過1000億美元。另據(jù)諾華官網(wǎng)信息,目前有接近30個重磅新藥已經(jīng)進入臨床Ⅲ期,超過10款新藥已進入審批階段。
特許經(jīng)營(產(chǎn)品代理)是諾華的另外一大特色,按諾華年報,其代理的重磅產(chǎn)品包括依維莫司(Afinitor/Votubia)、奧法木單抗(Arzerra)、拉羅司(Exjade and Jadenu)、帕比司他(Farydak)等,這些產(chǎn)品每年為諾華創(chuàng)造了數(shù)十億美元的收入。當然,產(chǎn)品改良、老藥新用,也為諾華帶來了豐厚收益。
另外非常有意思的一點是,諾華還是制藥巨頭羅氏的股東之一,每年將從羅氏獲得一筆不菲的投資收益。2016年這筆收入是4.64億美元,2017年則為4.56億美元。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型是諾華企業(yè)戰(zhàn)略之一
諾華認為,數(shù)字技術正在改變醫(yī)療保健行業(yè),影響從藥物研發(fā)到醫(yī)生為患者提供診療的全流程,比如傳感器的應用正在幫助研究人員和醫(yī)生手機更多患者對治療的反饋,以獲得更精準的治療。
另一方面,人口老齡化、慢性病、癌癥發(fā)病率增加,對醫(yī)療保健服務提出了更高的要求,也帶來了衛(wèi)生系統(tǒng)的壓力。這些將更助于推動數(shù)字技術在醫(yī)療健康行業(yè)的應用,為患者和社會帶來更好的醫(yī)療服務。諾華的重要策略之一就是推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型,并鞏固其在醫(yī)療保健領域的地位。
諾華認為,數(shù)字技術的應用將在藥物創(chuàng)新、疾病診斷、藥物研究、應對人口老齡化、醫(yī)療服務支持方面發(fā)揮作用。首先,作為治療輔助工具的數(shù)字技術的出現(xiàn)也開始改變傳統(tǒng)的醫(yī)療理念。例如旨在治療藥物濫用和幫助糖尿病患者管理疾病的移動應用已獲得美國食品和藥物管理局(FDA)的許可,將傳統(tǒng)藥物與幫助患者遵循健康行為的數(shù)字技術相結(jié)合,有望為患者提高護理質(zhì)量和治療效果。
其次,數(shù)字技術正在改變醫(yī)生診斷和治療疾病的方式。比如越來越多的傳感器技術正在幫助研究人員和醫(yī)生收集有關患者健康及其反應的信息,應用統(tǒng)計學方法和人工智能相結(jié)合的方法挖掘醫(yī)療數(shù)據(jù),并提供診療建議。
更為重要的是,數(shù)字技術將轉(zhuǎn)變藥物研發(fā)的方式,數(shù)據(jù)和人工智能的結(jié)合將實現(xiàn)復雜的生物模擬,這些工具已被FDA視為臨床前動物研究的替代品,以評估潛在新藥的毒性。隨著數(shù)字工具的普及,它們可以縮短研究時間,提高實驗藥物安全有效的可能性。
諾華在年報中稱,推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型(Drive a digital transformation)是其重要策略!拔覀冋趯ふ倚路椒,在我們業(yè)務的各個方面利用數(shù)字技術的力量——包括研發(fā)、銷售和運營,來提高成本有效性和效率。特別關注的是高級分析(advanced analytics)。人工智能和其他技術可以幫助我們從臨床試驗,我們與醫(yī)生的日;右约捌渌麃碓吹拇罅繑(shù)據(jù)中提取見解!
諾華數(shù)字轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略
圖源:諾華年報
下面,我們將看到,諾華在各個環(huán)節(jié)應用數(shù)字化工具和理念。
諾華在各環(huán)節(jié)的數(shù)字創(chuàng)新
動脈網(wǎng)制圖
1、利用機器學習及計算機視覺技術篩選化合物,加速藥物研發(fā)
諾華正在利用機器學習技術,讓計算機模擬實驗室試驗,正在進行的項目有20個,目標是在改進藥物設計的同時減少所需的時間和資源。
諾華在2018年5月發(fā)表的文章中稱,諾華科學家最近開創(chuàng)了一種特殊類型機器學習的進步,稱為深度學習,模仿眼睛和大腦如何處理視覺圖像。我們的眼睛以不同的色調(diào)感知光線,緊密協(xié)調(diào)的神經(jīng)網(wǎng)絡將這些模式轉(zhuǎn)換為我們與周圍環(huán)境中熟悉的物體,面部和其他生物相關聯(lián)的顏色和形狀。從自然界中獲得啟發(fā),諾華團隊模擬了相同的方法并教授計算機化的神經(jīng)元網(wǎng)絡如何識別實驗化合物在細胞中誘導的微妙變化。
該團隊最初使用監(jiān)督方法進行深度學習,這意味著他們必須教會系統(tǒng)如何識別治療中的特定效應 ,例如細胞形狀或蛋白質(zhì)活性的變化 ,然后系統(tǒng)才能識別出這些效應。他們通過展示用已知以特定方式起作用的化合物處理的細胞圖像來訓練網(wǎng)絡,以便學習與不同藥物機制相關的視覺模式。然后,他們使用100多種神秘化合物處理的細胞圖片對其進行了測試。這一研究被發(fā)表在Bioinformatics上。
NIBR傳染病科實驗室負責人William Godinez說:“這表明系統(tǒng)有可能從數(shù)字圖片轉(zhuǎn)變?yōu)閷λ幬镌诩毎麅?nèi)生效的生物學理解,預測幾乎100%準確!
藥物發(fā)現(xiàn)中的一個耗時部分是測試化合物對患病細胞樣本的反應,這個過程通常需要對每個樣本進行細致的分析,以找到具有生物活性的化合物。為了加快篩選過程,該團隊正在使用機器學習算法識別圖像,以快速預測哪些未經(jīng)測試的化合物可能值得進一步研究。
他們從3000種化合物開始,但最終目的是擴大機器學習的使用范圍,以篩選諾華化合物庫中的約150萬種化合物。
機器學習算法還可用于在臨床試驗期間對各種類型的醫(yī)學圖像進行分類,并將該數(shù)據(jù)的特征與患者對治療的反應相匹配。然后,這些算法可能有可能預測未來患者對實驗治療的反應,為研究人員提供信息,幫助他們將化合物的測試重點放在最有益的患者身上。
除了自主創(chuàng)新之外,諾華還在2017年6月與IBM Watson Health達成了合作,用人工智能技術來改善乳腺癌治療方案。稍早之前的幾個月,諾華與Cota Healthcare也進行了類似的合作。
值得注意的是,諾華在AI+藥物發(fā)現(xiàn)上的巨大投入與今年2月履任的新CEO Vasant Narasimhan不無關系,他出身于1976年,畢業(yè)于哈佛醫(yī)學院,對新技術非常推崇。在他任諾華全球藥物開發(fā)主管和首席醫(yī)療官時,曾主導將機器學習和人工智能應用于諾華已的藥物開發(fā)和歷史數(shù)據(jù)挖掘。
現(xiàn)在這一計劃得到了延續(xù),由諾華全球藥物開發(fā)IT主管Achim Plueckebaum負責,他和他的團隊為諾華全球藥物開發(fā)部門(GDD)設計了一個新系統(tǒng),并在18-24個月內(nèi)將原有的信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)與管理遷移到新系統(tǒng)上。
這一計劃被Plueckebaum稱之為“開胸手術”,在內(nèi)部有一個代號STRIDE——Systematic Transformation Initiative for Development Excellence(系統(tǒng)創(chuàng)新,追求卓越)。系統(tǒng)應有的功能包括提交和文件管理系統(tǒng),全新的研究入口,全新的高性能計算環(huán)境,以及新的臨床試驗管理系統(tǒng)(CTMS)等新系統(tǒng)。這些系統(tǒng)之間還能互相通信,方便數(shù)據(jù)調(diào)用。
STRIDE完成之后,還有兩項新任務將要上馬——Nerve Live和42,Nerve Live是一個預測分析平臺,將分析和機器學習算法應用于臨床試驗操作,諾華正與美國機器學習公司Quantam Black合作以完善該平臺;42的概念來源于《銀河系漫游指南》,指的是創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)集,為疑難雜癥提供解決方案。
2、臨床研究、市場數(shù)據(jù)分析的數(shù)字轉(zhuǎn)型
7月末,諾華宣布了與Medidata旗下公司SHYFT的合作,合作主要包括兩項內(nèi)容:
l STRATA數(shù)據(jù)平臺,用于匯總和管理越來越多的第三方和專有商業(yè)數(shù)據(jù)源;
l LUMEN Insights Platform從歷史數(shù)據(jù)中提取價值,為商業(yè)活動提供指導。
諾華與SHYFT的合作擴展了其與Medidata的現(xiàn)有合作,Medidata主要提供臨床實驗管理的數(shù)字化解決方案和工具。加上SHYFT的市場數(shù)據(jù),諾華對數(shù)據(jù)的高效利用從臨床延伸到市場。
3、數(shù)字療法和藥物開發(fā)
今年3月,諾華與Pear Therapeutics公司合作開發(fā)新型處方數(shù)字治療藥物,旨在有效治療疾病和改善患者臨床結(jié)果的軟件應用。
這一合作主要是三個方面的內(nèi)容:
諾華和Pear Therapeutics合作開展處方軟件應用,旨在治療精神分裂癥和多發(fā)性硬化癥患者;
協(xié)作將諾華在生物醫(yī)學研究和臨床開發(fā)方面的領導地位與Pear在數(shù)字治療方面的專業(yè)知識相結(jié)合 ;
諾華繼續(xù)采用新興數(shù)字技術來加強研發(fā)并為患者提供更好的治療。
諾華早在Pear Therapeutics A輪和B輪融資之時就投資過Pear Therapeutics。Pear Therapeutics也表示諾華從最初就持續(xù)關注著它們,兩家公司的合作進行得也非常融洽。
Pear Therapeutics目前最成熟的產(chǎn)品名為ReSETTM。ReSETTM 是FDA首個通過的電子藥物,用于治療藥物濫用障礙癥(SUD)。讓患者重新控制藥物上癮癥。能夠?qū)σ幌盗幸蕾嚺d奮劑、大麻、可卡因或者酒精依賴治療中起到輔助作用。雖然已經(jīng)通過FDA認證,但是還沒有實現(xiàn)商業(yè)化,還在進一步測試中。
實際上,在2013年,諾華就投資了一家類似的公司——Proteus Digital Health,該公司制造了一種獲得FDA批準的可嵌入藥丸中的傳感器,用以追蹤患者的藥物依從性,并據(jù)此研究治療雙向障礙和精神分裂癥的解決方案。
諾華數(shù)字創(chuàng)新成果,百年老店煥新生
諾華在2017年8月宣布任命Bertrand Bodson為公司的首席數(shù)字官,Bodson將負責制定和執(zhí)行公司范圍內(nèi)的數(shù)字轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,包括著手改善公司在藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)中使用數(shù)據(jù)的方式,與患者、醫(yī)生和其他利益相關者合作,以及自動化業(yè)務流程。
Bodson此前任職于EMI音樂、Sainsbury's Argos等公司,在他任職期間,曾成功地將Sainsbury's Argos從傳統(tǒng)零售商轉(zhuǎn)變?yōu)橛谌笤诰零售商。設立首席數(shù)字官這一職位,代表了諾華嘗試數(shù)字化轉(zhuǎn)型的決心和執(zhí)行力。
創(chuàng)新藥企業(yè)的“魔法”其實非常簡單,找到一種新藥,并迅速將其商業(yè)化。而最大的影響因素就是“找到”新藥的速度,以及商業(yè)化的能力。
在生物技術、基因編輯、人工智能等新技術推動之下,“找到”新的化合物和商業(yè)化的方式正在變化。諾華希望能夠適應這種變化,并維持其在醫(yī)療保健領域的優(yōu)勢地位,數(shù)字化轉(zhuǎn)型是諾華的重要方向,這一理念也已深入諾華的研發(fā)、臨床、患者服務等各個環(huán)節(jié),正在等待開花結(jié)果。

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