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AI在藥物發現中的應用趨勢

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吳碧娥╱北美智權報　編輯部

藥物發現（Drug Discovery）迄今仍是一個困難、耗時、昂貴、且低成效的過程，若要縮短藥物開發時間，可以透過人工智慧（AI）工具加快速度，同時處理並簡化多個複雜的工作流程，使龐大的資料數據能轉化成真正的治療方法。因此，全球製藥和生物技術產業都在設法導入人工智慧技術，以加快市場發展。

藥物發現中的人工智慧

藥物發現中的人工智慧是一種利用機器模擬人類智慧，來解決藥物發現過程中具有挑戰性問題的技術。採用人工智慧技術有助於發現新化合物，並能夠用來識別治療標靶和開發定製藥物，目前已應用在入瞭解藥物識別和減輕各種慢性疾病。預計到2030年，全球藥物發現市場對人工智慧的需求將達到近272.5億美元的市場規模，2023年至2030年間的年複合成長率爲47.9%[1]。藥物發現市場人工智慧的主要參與者，包括輝達(NVIDIA)、微軟(Microsoft)、美國生物科技公司英矽智能(Insilico Medicine)、專門開發用於藥物發現和材料科學的美國軟體公司Schrödinger、英國生技新創Exscientia等公司。

從2023年開始，人工智慧就在藥物發現領域有許多新的進展。2023年9月20日，英國Exscientia宣佈與德國默克（Merck KGaA）進行高達6.74億美元的新合作，致力於發現腫瘤學、神經發炎和免疫學領域的新型小分子候選藥物。Exscientia 是一家由人工智慧驅動的精準醫療公司，開發出功能性的精準腫瘤學平臺，在前瞻性介入臨牀研究中成功改善患者預後，並將人工智慧設計的小分子推向臨牀。這項爲期多年的合作，將利用Exscientia在人工智慧方面的精準藥物設計和發現能力，結合默克在腫瘤學和神經發炎方面的疾病專業知識、臨牀開發能力，解決癌症和免疫學領域中最困難的藥物設計挑戰[2]。默克表示未來將繼續探索資料科學和人工智慧方法，深化現有的人工智慧和高級分析專業技術，加速突破性藥物的發現和交付，更快爲患者帶來新藥並提高成功率[3]。

AI模型爲製藥及生技公司提供解決方案

2023年3月時，NVIDIA宣佈推出生成式人工智慧雲端服務BioNeMo Cloud，透過自訂人工智慧基礎模型，加速新型蛋白質和治療方法，協助製藥公司與新創公司利用人工智慧將工作流程調整至最佳狀態，同時應用在推動基因體學、化學、生物學和分子動力學等研究領域，並獲得美國製藥公司安進(Amgen)採用[4]。今年Nvidia與Amgen進一步攜手，Nvidia協助Amgen建構生成式AI的藥物開發模型Freyja，將用於藥物標靶和發現疾病特異性生物標記，爲監測疾病進展和消退提供重要的診斷，有望縮短藥物開併爲重病患者提供個人化治療。

尖端AI技術具有改變新藥發現的潛力，將加速製藥公司提供改變患者生活藥物的能力。由Google母公司Alphabet2021年在英國成立的AI藥物開發公司Isomorphic Labs，利用DeepMind的「AlphaFold 2」人工智慧技術，用於預測人體內蛋白質的結構，研究人員可藉此確定新的靶向途徑，以提供藥物來對抗疾病。Isomorphic Labs在2024年1月宣佈，與大型製藥公司禮來(Eli Lilly)、諾華(Novartis)展開製藥合作，估計將爲Isomorphic Labs 帶來共計近30億美元的價值[5]。

此外，Isomorphic Labs 和Google DeepMind 近期開發出AI模型AlphaFold的第三個版本AlphaFold 3，透過準確預測蛋白質、DNA、RNA的結構以及相互作用，有助於改變科學家對生物世界和藥物發現的理解。新模型建立在AlphaFold 2的基礎上，2020年AlphaFold 2在蛋白質結構預測取得了重大性突破，至今全球數百萬研究人員已將 AlphaFold 2使用在瘧疾疫苗、癌症治療和酵素設計等領域；AlphaFold 3將探索更廣泛的生物分子，從加速藥物設計和基因組學研究，到開發生物可再生材料，預計AlphaFold 3將開啓更多科學性的變革[6]。

生技IPO創新高，市技產業投資熱潮再起

根據KPMG發表的《2024年全球醫療照護與生技投資前景》調查報告，過去一年全球遭逢地緣政治衝突、通膨及區域利率影響，醫療照護與生技業持續面臨高度不確定性， 2023全年度醫療與生技交易量較前一年減少近兩成(17%)，醫療照護領域的交易案件由1,001筆縮減至857筆，生技領域則從1,133筆下降至919筆 (圖1) ，交易活動隨着疫情紅利消退而相對低迷。2023下半年醫療照護領域交易有反彈回升的趨勢，隨着2024年通膨放緩、聯準會可能降息，將爲整體交易環境帶來明顯改善。

圖1. 2019~2023年醫療照護與生技業交易概況；圖片來源：KPMG

KPMG調查超過500位醫療照護與生技投資專家的結果顯示，超過六成(61%)受訪者認爲2024年投資展望仍保持強勁，預估交易量較2023年爲佳，半數(50%)對未來走勢樂觀看待，另有29%投資者認爲估值將下降。KPMG安侯建業健康照護與生技產業服務團隊主持會計師郭欣頤預期，通膨、利率、收購競爭，以及預期的不景氣等等因素，都是未來一年醫療與生醫產業需面對的隱憂，因此許多醫療照護與生技企業正採取重大的成本削減措施、進行內部融資或取得過渡性融資，以延長其財務資金使用期。

醫療照護領域方面，在人口高齡化、慢性病增加及提升患者體驗的趨勢之下，持續推動着醫療資通訊創新需求，從而加速交易。超過六成(66%)投資者預估，AI與機器學習依舊是主要投資熱區，透過數據洞察、AI輔助，以優化臨牀流程，化解醫護缺工困境，並增加診斷效率與準確度。2023年醫療照護領域的交易量相當穩定，主要是由積極尋求新產品以提高更多市佔率的策略投資者所推動，預計2024年醫療方面併購活動仍保持穩定。

生技醫藥領域方面，精準醫療、細胞治療及癌症療法仍是重點發展項目，2023年生技醫藥產業整體交易量下滑，不過隨着大型製藥與新興生物技術服務公司將藥物開發、製造外包，領域多元囊括臨牀試驗到獲得監管批准與商業化新療法，預期生技醫藥產業的人才需求將持續上升。由於細胞、基因治療發展速度緩慢且費用高昂，市場需求不如預期，許多CDMO公司面臨產能過剩，導致生技公司的設備、工廠出現出售潮，然而，生技領域投資者預估這僅是短暫衰退，細胞與基因療法仍有其潛在市場，若後期免疫療法有創新突破，將需要更多的製造產能。

面對經濟逆風與醫藥相關產業的衆多挑戰，2023年對健康照護與生技領域投資者來說是特別艱辛的一年，整體市場持續面臨監管、估值不確定性以及勞動力短缺等問題，然而，創新交易的需求卻不減反增，KPMG安侯生技顧問股份有限公司副董事長寇惠植認爲，2023年底國內陸續有多家生技公司完成掛牌，亦有超過15家生技公司取得國外新藥藥證，近年法規逐步鬆綁、各項租稅優惠措施，再加上主管機關大力推行，將對生技產業進入資本市場更加友善，使整體生技產業投資熱潮再起。值得注意的是，雖然生技醫藥併購活動活躍，但企業可能將面臨併購標的有限、居高不下的資金成本等挑戰。

資料來源：

1. KPMG《2024年醫療照護和生技投資前景》調查報告。

備註：

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經濟日報財經組記者

東森購物總經理室經營企劃

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