百圖生科（BioMap）是生物計算引擎驅(qū)動的突破創(chuàng)新藥物研發(fā)平臺，由百度創(chuàng)始人李彥宏發(fā)起創(chuàng)立，致力于將先進AI等信息技術(shù)（IT）與前沿生物技術(shù)（BT）相結(jié)合，構(gòu)建獨特的靶點挖掘及藥物設(shè)計能力，聚焦于解析免疫調(diào)控機理，開發(fā)創(chuàng)新的治療性藥物，造福人類健康。目前公司擁有近萬平米的實驗室，50+個靶點及藥物研發(fā)資產(chǎn)組合。

2021年5月，百圖生科宣布設(shè)立 “免疫圖譜卓越計劃”，面向臨床轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究者和科研合作者，廣泛征集合作項目，為合作者提供資源和資金上的支持，利用生物計算引擎加速腫瘤、自身免疫性疾病、纖維化、感染性疾病、衰老等多個疾病領(lǐng)域的臨床觀測和研究。截至目前，我們已支持了20余個聯(lián)合研究項目，與國內(nèi)10余家三甲醫(yī)院達成了項目合作。

2022年5月29日，百圖生科免疫專家委員會正式成立，在第一次全體工作會議上，專家們結(jié)合免疫生物學(xué)的進展和未滿足的臨床需求，創(chuàng)新性地提出了五大高價值且有望利用生物計算手段加速提供解決方案的免疫學(xué)問題（即“五大計算免疫問題”），并就每個方向進行了深入的探討和闡述。

同時，百圖生科與免疫專家委員們攜手編制了《計算免疫問題白皮書》，對這五大問題進行了細化，并對生物計算解決手段進行了展望。

完整版《計算免疫問題白皮書》PDF獲取方式：
進入微信“百圖生科”公眾號對話框回復(fù)關(guān)鍵詞“白皮書”

卓越開發(fā)者計劃全面升級

圍繞五大計算免疫問題，百圖生科推出升級版的免疫圖譜“卓越開發(fā)者計劃”，攜手更多元的卓越開發(fā)者——前沿生物技術(shù)專家、藥物開發(fā)專家、臨床專業(yè)團隊以及BioTech企業(yè)，提供百圖生科更強大的生物計算引擎、投入更多的頂級行業(yè)資源和資金，并在中國科協(xié)生命科學(xué)學(xué)會聯(lián)合體等機構(gòu)的指導(dǎo)下，聯(lián)手更多的生命科學(xué)領(lǐng)域科技工作者，依托更加強大的“百圖生科免疫專家委員會”，更精準(zhǔn)地探尋腫瘤、自身免疫性疾病、纖維化、感染性疾病、衰老等疾病的復(fù)雜免疫規(guī)律，開發(fā)計算免疫學(xué)的新工具和方法，研發(fā)高價值商業(yè)化免疫藥物管線，從而使更多針對免疫疾病的早期發(fā)現(xiàn)加速轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H可用的藥物，為等待中的患者跑出加速度，為未被滿足的臨床需求提供新的治療方案。

加入“卓越開發(fā)者計劃”，您將獲得：
1.董晨院士領(lǐng)銜的免疫專家委員會提供專業(yè)建議
2.資金投入、資源幫扶、商業(yè)化利益分享
3.生物計算引擎的全方位能力賦能

我們關(guān)注的五大計算免疫問題

1.基于免疫功能的免疫細胞分型
定義精細的免疫細胞亞型、探究細胞間的相互作用，對于理解免疫機制在疾病發(fā)生發(fā)展中的作用具有重要意義。現(xiàn)有免疫細胞分型通常僅基于細胞本身的基因表達特征，沒能將其與疾病特征或/和免疫狀態(tài)相關(guān)聯(lián)，也忽略了細胞群體的多態(tài)性和在疾病進展中的動態(tài)變化。近年來，單細胞測序與空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)的發(fā)展為研究細胞亞群的精細差別提供了可能。新技術(shù)結(jié)合臨床樣本，我們期待定義與患者臨床特征高度相關(guān)、基于免疫功能的免疫細胞亞型，為新一代免疫治療提供基礎(chǔ)。

2.基于免疫調(diào)控的靶點網(wǎng)絡(luò)識別
長久以來，發(fā)現(xiàn)特定的BCR/TCR序列和識別對應(yīng)抗原是獲得性免疫關(guān)注的重大科學(xué)問題。目前仍未出現(xiàn)有效的計算手段，能夠通過BCR/TCR序列對其抗原特異性進行預(yù)測。我們期待能夠開發(fā)更有效的計算工具來建立對靶點-受體特異性的預(yù)測能力，這將極大促進我們對于免疫功能的理解，并推動相關(guān)疾病的治療策略發(fā)展。

另外，許多臨床研究表明多靶點聯(lián)合的免疫療法可能獲得比單藥更好的療效，降低耐藥的可能，但也可能帶來更為嚴(yán)重的副作用。如何利用不同靶點的特異性和功能的組合進行理性設(shè)計，增強靶點之間的協(xié)同作用，同時降低毒副作用，是多靶點聯(lián)合藥物開發(fā)的關(guān)鍵問題。我們希望建立基于高維擾動數(shù)據(jù)的免疫調(diào)控知識圖譜，利用人工智能和生信等算法預(yù)測多靶點擾動的效果，推薦最佳多靶組合，提高藥物開發(fā)的整體成功率。

3.基于蛋白結(jié)構(gòu)的理性免疫藥物設(shè)計
如今基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計已經(jīng)成為設(shè)計和優(yōu)化小分子和生物藥的基本方法。人工設(shè)計的蛋白藥物雖然比天然蛋白增加了靶向性，但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在生產(chǎn)中難以保持穩(wěn)定性，產(chǎn)量和效價降低，使得成本難以滿足臨床需求。我們期待研發(fā)基于對蛋白質(zhì)進行結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測的算法，精準(zhǔn)篩選出特異性高，成藥性佳，安全穩(wěn)定的新一代抗體類藥物。

另外，科學(xué)家們目前已經(jīng)能夠利用腫瘤微環(huán)境中高表達的酶的底物對藥物進行修飾，或者通過引入對pH、氧化還原等條件敏感的化學(xué)鍵實現(xiàn)藥物的條件性釋放。然而現(xiàn)階段對蛋白藥物的控釋仍然有待進一步開發(fā)。我們期望根據(jù)不同疾病中藥物靶點所處環(huán)境的多樣性，在藥物設(shè)計中引入更精細的生物感受器以響應(yīng)信號強度的變化，研發(fā)特定時間、空間精準(zhǔn)激活的藥物。

4.基于分子機理的免疫疾病診療
腫瘤、自身免疫性疾病、纖維化、感染性疾病和衰老等免疫系統(tǒng)相關(guān)疾病性狀復(fù)雜，建立其基于免疫學(xué)機制、特定基因變異、表觀遺傳特征及代謝改變等多層次新型疾病分子分型體系，將有助于對其發(fā)生發(fā)展的深刻理解，為其的精準(zhǔn)診斷和治療奠定基礎(chǔ)，解決臨床的實際問題。以自身免疫性疾病為例，由于缺乏分子分型及精準(zhǔn)診斷標(biāo)準(zhǔn)，往往會延誤診斷和治療，而且由于其復(fù)雜的遺傳和環(huán)境因素，不同的個體接受同一種藥物的作用上呈現(xiàn)出較大差異。隨著近些年來人工智能技術(shù)的發(fā)展，更復(fù)雜的機器學(xué)習(xí)方法被提出，結(jié)合人類基因組信息使得輔助臨床進行分子分型精準(zhǔn)診斷和預(yù)測潛在的藥物療效成為可能。我們期待基于大規(guī)模的臨床數(shù)據(jù)，通過機器學(xué)習(xí)的方法實現(xiàn)多種免疫疾病早期診斷、病人分層、精準(zhǔn)臨床療效預(yù)測等目標(biāo)。

5.下一代前沿計算免疫技術(shù)

一系列的免疫學(xué)問題，包括免疫數(shù)據(jù)庫分析、抗原識別的結(jié)構(gòu)、單細胞分化軌跡構(gòu)建、新型細胞亞群分型、免疫應(yīng)答強度和臨床預(yù)后關(guān)聯(lián)的預(yù)測，都依賴于計算方法的發(fā)展。這些領(lǐng)域目前仍處在活躍的研究中。未來，計算與實驗技術(shù)的結(jié)合，將成為免疫學(xué)研究不可或缺的一部分。近年來，多組學(xué)檢測技術(shù)和基因編輯技術(shù)等產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，但在免疫信號通路擾動、免疫表型觀測和免疫體外模擬體系的構(gòu)建等方面都有很大的提高空間。隨著實驗手段的進步和計算能力的發(fā)展，高仿真生物模擬也成為了可能。我們期待通過建立復(fù)雜的體內(nèi)、體外免疫模擬系統(tǒng)，結(jié)合多組學(xué)分析，從高維度精準(zhǔn)刻畫不同免疫細胞在病理、生理狀態(tài)下相互作用和功能調(diào)控。通過對上述免疫模擬系統(tǒng)的精細化擾動，理解疾病發(fā)生發(fā)展的生物學(xué)機制，定義影響這些機制的核心靶點，為疾病的免疫治療提供新的臨床解決方案。

我們優(yōu)先關(guān)注的研究方向
我們現(xiàn)面向廣大卓越開發(fā)者伙伴，征集以下方向的研究及合作項目，以期在不久的未來能夠發(fā)現(xiàn)嶄新的免疫治療靶點或靶點組合，設(shè)計精準(zhǔn)調(diào)控的創(chuàng)新大分子藥物，為目前尚未被滿足的臨床需求提供全新的解決方案。

1.數(shù)據(jù)收集和挖掘利用
臨床多組學(xué)數(shù)據(jù)：我們持續(xù)支持基于臨床隊列的多組學(xué)研究，并優(yōu)先關(guān)注下述適應(yīng)癥免疫治療前后單細胞水平的數(shù)據(jù)收集和分析工作。
1)腫瘤：在肝癌和胃癌的合作基礎(chǔ)上，我們期望在后續(xù)的合作征集中擴展到其他實體瘤，包括但不限于肺癌、結(jié)直腸癌、三陰乳腺癌等常見腫瘤
2)自免：在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、潰瘍性結(jié)腸炎的合作基礎(chǔ)上，我們期望在后續(xù)的合作征集中擴展到其他嚴(yán)重影響病人生活質(zhì)量的自身免疫性疾病，包括但不限于系統(tǒng)性紅斑狼瘡、強直性脊柱炎、克羅恩病等
3)纖維化：我們將以NASH為主，也考慮擴展到累及其他器官的纖維化疾病，包括但不限于原發(fā)性肺纖維化（IPF）或腎纖維化等
4)感染：嚴(yán)重影響較大人群的感染性疾病，包括但不限于HIV、HBV、COVID等病毒感染性疾病
5)除上述以外，其他嚴(yán)重影響老年人生活質(zhì)量的病理性改變（比如冠心病、肌萎縮、骨質(zhì)疏松）的相關(guān)臨床和遺傳學(xué)數(shù)據(jù)

免疫擾動數(shù)據(jù)

1)直接對巨噬細胞、NK細胞、T細胞等免疫細胞進行高通量擾動和免疫功能觀測的數(shù)據(jù)
2)基于組織細胞和免疫細胞共培養(yǎng)體系，對免疫調(diào)控因子進行擾動并對體系的免疫狀態(tài)進行觀測的數(shù)據(jù)
3)體內(nèi)免疫擾動數(shù)據(jù)

大分子功能性數(shù)據(jù)：包含分子親和力、表位、穩(wěn)定性等系列性質(zhì)的高通量檢測數(shù)據(jù)
其他高通量數(shù)據(jù)：能夠為我們關(guān)注的五大免疫問題提供insight的其他高通量的實驗數(shù)據(jù)

2.靶點發(fā)現(xiàn)

中國（HLA亞型）人群的特異性腫瘤胞內(nèi)抗原的挖掘
免疫微環(huán)境或者腫瘤微環(huán)境中病理性T細胞/B細胞亞群及相關(guān)靶點/抗原挖掘
免疫耐藥機制的研究
雙免疫靶點擾動研究（觀察靶點/藥物協(xié)同作用）

3.藥物設(shè)計

腫瘤微環(huán)境調(diào)控的藥物 (prodrug sensor)設(shè)計
新型藥物分子設(shè)計（new therapeutic modality），實現(xiàn)多功能調(diào)控或多分子遞送
高通量抗體篩選平臺，如基于微流控的單B細胞篩選技術(shù)
腫瘤微環(huán)境或者免疫微環(huán)境的重編程手段，實現(xiàn)微環(huán)境中的致瘤性下調(diào)或免疫原性上調(diào)

4.免疫模擬技術(shù)

免疫細胞擾動體系，尤其是針對NK細胞、巨噬細胞、Treg細胞等原代細胞的高通量擾動體系
模擬自身免疫疾病微環(huán)境和腫瘤微環(huán)境的類器官模型

5.前沿計算平臺

大規(guī)模蛋白質(zhì)預(yù)訓(xùn)練模型，以提升蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測的準(zhǔn)確性
大規(guī)模泛親和力數(shù)據(jù)預(yù)訓(xùn)練模型，以提升蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測的準(zhǔn)確性
大規(guī)模單細胞基因表達數(shù)據(jù)預(yù)訓(xùn)練模型，用于提升細胞擾動預(yù)測的準(zhǔn)確性
針對免疫細胞體系的擾動-免疫功能預(yù)測模型
生物計算大模型的HPC加速算法和硬件

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