諾華數字化創新解析:真正的“藥神”,AI、大數據、數字藥物的先行者
在過去的近二十年中,諾華一直以創新藥、并購聞名于世,并取得了巨大的商業成功。但同時應該看到的是,數字創新也是其探索的重要方向——內部管理數字化、商業數據洞察、AI+藥物發現、數字工具賦能患者,諾華一直走在數字創新前沿。
諾華歷史:跨越三個世紀的化工巨頭華麗轉身
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,三家公司的主營業務有一定重合,包括染料、紡織品、化工產品、藥品等。
歷史上,為應對美國、德國化工企業的競爭,Ciba、Geigy、Sandoz公司曾在1918年短暫結盟,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。為進一步聚焦到醫藥業務,諾華在2000年將農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,并將仿制藥業務整合為一個獨立的部門(命名為山德士)。
在2014-2015年調整之后,目前諾華公司的業務分為創新藥、愛爾康(眼科)、山德士(成熟藥品)三個部分,其中創新藥部門又再分為Novartis Oncology和Novartis Pharmaceuticals。
按諾華2017年年報,諾華全年收入491.09億美元(+1%),其中創新藥業務收入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、持續地并購帶來優質資產、仿制藥業務、產品特需經營、產品升級改造等。
合并之時,諾華就已經是一家銷售達362億瑞士法郎,總資產達580億瑞士法郎,擁有190億現金及現金等價物的化學工業和藥品巨頭。充足的資金也為諾華持續地擴張打下了基礎。
而更重要的一點是,諾華有持續推出“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),以及之后推出的Gilenya(芬戈莫德)、Cosentrx(Secukinumab)等。
這些產品為諾華帶來了豐厚的市場回報。僅以纈沙坦和格列衛計,兩款產品的累計銷量超過1000億美元。另據諾華官網信息,目前有接近30個重磅新藥已經進入臨床Ⅲ期,超過10款新藥已進入審批階段。
特許經營(產品代理)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,這些產品每年為諾華創造了數十億美元的收入。當然,產品改良、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。
數字化轉型是諾華企業戰略之一
諾華認為,數字技術正在改變醫療保健行業,影響從藥物研發到醫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、癌癥發病率增加,對醫療保健服務提出了更高的要求,也帶來了衛生系統的壓力。這些將更助于推動數字技術在醫療健康行業的應用,為患者和社會帶來更好的醫療服務。諾華的重要策略之一就是推動數字化轉型,并鞏固其在醫療保健領域的地位。
諾華認為,數字技術的應用將在藥物創新、疾病診斷、藥物研究、應對人口老齡化、醫療服務支持方面發揮作用。首先,作為治療輔助工具的數字技術的出現也開始改變傳統的醫療理念。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,將傳統藥物與幫助患者遵循健康行為的數字技術相結合,有望為患者提高護理質量和治療效果。
其次,數字技術正在改變醫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生收集有關患者健康及其反應的信息,應用統計學方法和人工智能相結合的方法挖掘醫療數據,并提供診療建議。
更為重要的是,數字技術將轉變藥物研發的方式,數據和人工智能的結合將實現復雜的生物模擬,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,推動數字化轉型(Drive a digital transformation)是其重要策略。“我們正在尋找新方法,在我們業務的各個方面利用數字技術的力量——包括研發、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,我們與醫生的日常互動以及其他來源的大量數據中提取見解。”
諾華數字轉型戰略
圖源:諾華年報
下面,我們將看到,諾華在各個環節應用數字化工具和理念。
諾華在各環節的數字創新
動脈網制圖
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
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月發表的文章中稱,諾華科學家最近開創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感知光線,緊密協調的神經網絡將這些模式轉換為我們與周圍環境中熟悉的物體,面部和其他生物相關聯的顏色和形狀。從自然界中獲得啟發,諾華團隊模擬了相同的方法并教授計算機化的神經元網絡如何識別實驗化合物在細胞中誘導的微妙變化。
該團隊最初使用監督方法進行深度學習,這意味著他們必須教會系統如何識別治療中的特定效應 ,例如細胞形狀或蛋白質活性的變化 ,然后系統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。這一研究被發表在Bioinformatics上。
NIBR傳染病科實驗室負責人William Godinez說:“這表明系統有可能從數字圖片轉變為對藥物在細胞內生效的生物學理解,預測幾乎100%準確。”
藥物發現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學圖像進行分類,并將該數據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+藥物發現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,畢業于哈佛醫學院,對新技術非常推崇。在他任諾華全球藥物開發主管和首席醫療官時,曾主導將機器學習和人工智能應用于諾華已的藥物開發和歷史數據挖掘。
現在這一計劃得到了延續,由諾華全球藥物開發IT主管Achim Plueckebaum負責,他和他的團隊為諾華全球藥物開發部門(GDD)設計了一個新系統,并在18-24個月內將原有的信息系統、數據與管理遷移到新系統上。
這一計劃被Plueckebaum稱之為“開胸手術”,在內部有一個代號STRIDE——Systematic Transformation Initiative for Development Excellence(系統創新,追求卓越)。系統應有的功能包括提交和文件管理系統,全新的研究入口,全新的高性能計算環境,以及新的臨床試驗管理系統(CTMS)等新系統。這些系統之間還能互相通信,方便數據調用。
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》,指的是創建一個數據集,為疑難雜癥提供解決方案。
2、臨床研究、市場數據分析的數字轉型
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容:
l STRATA數據平臺,用于匯總和管理越來越多的第三方和專有商業數據源;
l LUMEN Insights Platform從歷史數據中提取價值,為商業活動提供指導。
諾華與SHYFT的合作擴展了其與Medidata的現有合作,Medidata主要提供臨床實驗管理的數字化解決方案和工具。加上SHYFT的市場數據,諾華對數據的高效利用從臨床延伸到市場。
3、數字療法和藥物開發
今年3月,諾華與Pear Therapeutics公司合作開發新型處方數字治療藥物,旨在有效治療疾病和改善患者臨床結果的軟件應用。
這一合作主要是三個方面的內容:
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性硬化癥患者;
協作將諾華在生物醫學研究和臨床開發方面的領導地位與Pear在數字治療方面的專業知識相結合 ;
諾華繼續采用新興數字技術來加強研發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。能夠對一系列依賴興奮劑、大麻、可卡因或者酒精依賴治療中起到輔助作用。雖然已經通過FDA認證,但是還沒有實現商業化,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,并據此研究治療雙向障礙和精神分裂癥的解決方案。
諾華數字創新成果,百年老店煥新生
諾華在2017年8月宣布任命Bertrand Bodson為公司的首席數字官,Bodson將負責制定和執行公司范圍內的數字轉型戰略,包括著手改善公司在藥物發現和開發中使用數據的方式,與患者、醫生和其他利益相關者合作,以及自動化業務流程。
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從傳統零售商轉變為英國第三大在線零售商。設立首席數字官這一職位,代表了諾華嘗試數字化轉型的決心和執行力。
創新藥企業的“魔法”其實非常簡單,找到一種新藥,并迅速將其商業化。而最大的影響因素就是“找到”新藥的速度,以及商業化的能力。
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,并維持其在醫療保健領域的優勢地位,數字化轉型是諾華的重要方向,這一理念也已深入諾華的研發、臨床、患者服務等各個環節,正在等待開花結果。
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