案例 | 抗体从头设计再添新案例!GeoFlow V3 推理式抗体设计系统带来命中率百倍提升

抗体药物发现是一个高风险、长周期的复杂过程,是生物医药产业的核心挑战之一。传统方法通常需要在动物体内或体外构建上亿级分子库,并开展多轮、耗时数月的高通量筛选,流程冗长且成本高昂。

上一代 AI 模型的出现让需要尝试的分子数量减小到几千上万级别,但其在实际结合率方面仍未突破个位数水平,难以支撑稳定、可靠的抗体药物研发流程。

面对这道难题,GeoFlow-V3 成功做到了看似矛盾的两件事:用更少的实验投入,实现更多的真实命中。

在此前发布的八个抗体从头设计成功案例基础上(TSLP、IL-33、IL-13、CCR8、 PD-1),百奥几何又在 H3-HA(其设计表位为依赖同源二聚体形成的构象表位)与 IL4Ra 两个抗原上取得最新成果,展现了 GeoFlow V3 推理式生成的出色稳定性和效率:

  1. 每个项目测试序列数量均控制在 30–50 条
  2. 多个靶点获得 nM 级亲和力的结合抗体
  3. 对同靶点多表位、异源二聚体表位、GPCR 表位均展现出不俗的适配能力

H3 HA精准靶向双链表位

流感 A H3N2 亚型长期导致季节性流感流行,在老年人、基础疾病人群中易引发肺炎与呼吸道病毒感染。H3 HA 是流感 A H3N2 亚型的核心表面抗原蛋白,负责病毒与宿主细胞的结合和入侵,是诱导中和抗体和疫苗设计的关键靶点。

值得注意的是,该靶点为二硫键连接的HA1-HA2亚基组成的三聚体,本次设计靶向的是一个同时覆盖HA1、HA2亚基的广谱表位,传统免疫方法不易获得此表位的抗体。

设计靶向多链表位的抗体不仅需要预测抗原-抗体相互作用,还必须准确处理抗原分子内部多条链之间的构象耦合,复杂度成倍提升,目前在行业内鲜有成功先例。

针对该靶点,GeoFlow V3 一轮从头设计出亲和力达 132 nM 的纳米抗体,阳性率为 4/34 (12%)。

IL4RA3天完成AI从头设计 命中率突破四成

IL-4Rα 是 IL-4/IL-13 通路的关键受体亚基,在 Th2 型免疫反应中发挥核心调控作用,与哮喘、特应性皮炎、变应性鼻炎等多种过敏及炎症性疾病密切相关。作为多个重磅抗过敏药物的作用靶点,具有很高的临床转化价值。

针对该靶点,GeoFlow V3 仅用 3 天即完成 AI 推理式设计流程,配合两周高通量表达与验证,在三周内实现了从 0 到 1 的抗体设计。从头设计出的纳米抗体亲和力达 36 nM ,阳性率高达 21/49 (43%)。

综合此前八个案例,GeoFlow V3在全部十个项目中的总平均结合率达到 18.7%,相较上一代 AI 方法提升近百倍

高命中率的实现,离不开 GeoFlow V3 独特的技术内核:

  • 更强大的高精度复合物结构生成能力

GeoFlow V3 的抗原-抗体结构预测高精度率相比 V2 提升 45%。在提供更多结构/表位约束条件后,精准率可进一步提升 1-2 倍

  • 更准确的结合/非结合物区分能力

GeoFlow V3 具备更强的自我评估与置信度判断能力,能更可靠地区分高精度和低精度结构、结合体和非结合体

  • 基于多步推理技术的蛋白虚拟进化能力

GeoFlow V3 在业界首次将多步推理能力引入蛋白质设计,突破了传统的线性“生成-筛选”流程,构建了“生成-评估-优化”的闭环,用更长思考时间换来更高命中率

这一推理式设计系统赋予了模型“自我评估、自主进化”的能力,真正做到了“少做、多得、可控”,实现了抗体研发从“实验驱动”向“智能驱动”的质变,开启生物医药产业精准、高效的新时代。

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