發生什麼事?
近幾年,隨著模仿大腦神經網路的「深度學習」(Deep Learning)發展下,人工智慧(AI)技術被廣泛用於許多領域。在生技醫療產業,AI 除了應用在疾病診斷的影像判讀外,也被引進新藥研發領域。
- 過去,藥物研發公司靠高速藥物篩選儀器(high-throughput),來篩選出有藥物潛力的化合物分子。現在,新藥公司紛紛引進 AI 技術,輔助篩選新藥,甚至設計新藥。在 2018 年時,就已有超過 60 家的新創公司與 16 家製藥公司,利用 AI 進行藥物開發。(泛科學)
- AI 於醫藥市場應用領域很廣,如醫藥研究與開發、患者健康與風險管理、醫院行政管理與支援協助,以及影像判讀、疾病檢測與診斷、醫療生技應用等範疇。
- 根據 Mordor Intelligence 統計,2020 年醫藥市場的人工智慧(AI)價值達 44.9 億美元,預計到 2026 年將達到 348.8 億美元,從 2021 年到 2026 年的複合年成長率高達 39.8%,為急速成長的領域。其中,AI 醫藥研發市場的成長,遠高於整體 AI 醫藥市場的成長。(北美智財報)
- 蛋白質藥物是藥物開發的核心,無論是小分子藥物或大分子藥物,都必須掌握細胞蛋白質的型態。繼 AI 圍棋軟體 AlphaGo 主宰圍棋領域之後, Google 旗下的 DeepMind AI 也將 AI 應用於醫療上,透過深度學習,可預測蛋白質立體結構。科學家希望運用此技術,辨識有問題的蛋白質,發現疾病原因,或藉以預測候選藥物的結構,評估其作用機制,解決 1970 年以來,科學家亟思解決的難題。(科技新報)
產業如何因應?
- 全球藥物研發巨頭紛紛透過 AI 技術輔助,以超級電腦來分析大量生物醫學資訊,包括基因、藥品、專利資料以及醫學文獻等,快速挑選候選藥物,以降低研發風險。(基因線上)
- IBM 與美國輝瑞藥廠簽約,利用 IBM 的 AI 系統華生(Watson)加速篩選免疫腫瘤學的藥物。
- 微軟在華盛頓的研發實驗室(Microsoft Research Labs in Redmond, Washinton)也運用 AI 於藥物設計與藥理學研究。
- 不僅軟體公司,晶片處理器廠商也加入這場 AI 研發新藥的戰局。全球繪圖處理器龍頭輝達(Nvidia)在 2021 年宣布,與知名藥廠阿斯特捷利康(AstraZeneca, AZ)合作,打造新藥開發 AI 模型,加速新藥開發。(iThome)
- 看好市場前景,許多資源正湧入 AI 領域。以 AI 為主力的藥物開發新創公司,在 2018 年的募資就超過 10 億美元。所有大型製藥公司都宣佈至少與一家 AI 新創公司合作。(科學人雜誌)
未來會如何?
- AI 用於新藥開發才剛起步。根據全球科技諮詢公司 PreScouter 在 2018 年發布的《What are the applications of artificial intelligence in drug discovery & development?》報告中指出,多數企業著重在新藥設計、探討疾病機制與彙整數據等。以報告中所提到的技術就緒指數量表(Technology Readiness Level, TRL)來評估全球 AI 技術在藥物開發的商業化進展程度,以 TRL 滿分為 10 的基準,多數仍處於 3 到 5 分,代表 AI 技術在藥物開發領域還在基礎研究階段,未來仍有許多發展空間(詳見文末 安宏生醫執行長林助強訪談)
- 隨著 AI 技術日益成熟,可減少新藥研發時間、減低需要合成與測試的臨床前藥物結構數量,並降低藥物發展後期的失敗率、增加新的候選藥物。預料未來導入 AI 技術輔助研發的公司將越來越多,醫藥產業與資訊科技公司的合作也更加緊密,數據科學的應用將成為關鍵趨勢。(北美智財報)
台灣的新創團隊安宏生醫也透過建立 AI 平台,成功在數月時間內,設計出新型抗攝護腺癌新藥,並已經申請美國專利。透過以下《旭時報》與安宏生醫執行長林助強的訪談,一同了解如何運用 AI 技術開發藥物。