百度LinearDesign完成生物实验验证：疫苗效果的关键指标超标准算法20倍

百度生物计算再进一程！近日，百度和行业领先的mRNA药物公司斯微生物联合宣布，百度mRNA疫苗序列设计算法LinearDesign完成在新冠病毒mRNA疫苗分子设计上的生物学验证。实验结果显示，在稳定性、蛋白质表达水平及免疫原性等关键指标上，LinearDesign设计的疫苗大幅优于传统方法的设计（基准序列），充分证明LinearDesign算法的实用性、有效性和其应用于生物制药领域的巨大商业价值。

百度研究院早在几年前即预见到计算生物学和生物信息学的重要性，并于 2018 年前瞻性地开展了RNA二级结构领域的研究。2020年初在新冠疫情全球流行时，百度研究院更是敏锐洞察到，mRNA疫苗由于具有生产周期快、无生物源性风险的优点，将成为疫情防控的重要武器。但mRNA分子的稳定性不足、容易被水解的问题也成为mRNA疫苗研发过程中的巨大阻碍。mRNA的这种不稳定性给mRNA疫苗的存储、运输和免疫原性都带来了挑战。这些问题的解决与mRNA疫苗序列的设计息息相关。

基于在生物计算领域长期的、前瞻性的研究积累，百度研究院自2020年初开始，历经数月，成功研发出LinearDesign mRNA序列优化算法，并于2020年4月正式对外发布。计算机模拟结果显示，LinearDesign能够有效提高mRNA疫苗序列的稳定性和蛋白质翻译效率。特别的，针对新冠病毒刺突蛋白mRNA疫苗，LinearDesign可在短短10分钟即完成序列设计。

为了进一步验证LinearDesign算法的实际有效性，百度联合斯微生物进行了一系列实验研究，后者是国际领先、国内首家专注于mRNA疫苗和药物研发的创新型企业，也是将mRNA药物、创新性高端纳米制剂平台及产业化技术带入中国的企业。本次实验研究基于LinearDesign算法设计的七条编码新冠病毒刺突蛋白的mRNA疫苗序列，对这些mRNA分子的稳定性、编码蛋白表达水平以及动物免疫原性等方面开展了深入研究，并与用传统方法设计的基准mRNA序列进行了头对头的对比。

百度LinearDesign算法设计的七条疫苗序列（A-G）以及基准序列（H）等相关信息

实验研究结果显示，由LinearDesign设计的mRNA分子，其结构紧密度、溶液中稳定性、蛋白质表达水平及动物免疫原性均超过用传统方法设计的mRNA分子。尤其是抗原中和抗体滴度指标上，LinearDesign设计的分子最高超过基准分子的20倍（备注：中和抗体滴度是衡量疫苗有效性最重要的指标之一，抗体滴度高表明疫苗能够有效产生免疫保护）。除此之外，在结合抗体指标上，LinearDesign设计的分子最高超过基准分子的23倍，T细胞反应最高提升了近6倍。这些实验数据充分验证了LinearDesign算法的实际有效性及在药物研发上的潜力。

除了应用于新冠病毒mRNA疫苗的研发，LinearDesign算法还能用于传染病疫苗、肿瘤疫苗、单抗药物等各种疫苗和药物的研发，是生物医药行业迫切需要的关键技术，具备极高的科研和商业价值。

百度LinearDesign算法的成功，也进一步验证了AI+制药的价值。AI算法与生物制药领域的深度结合，将药物发现的“大海捞针”变成“按图索骥”，这将为全人类的生命健康保驾护航。