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胃酸是人體消化食物的重要物質，然而，當胃黏膜分泌失衡時，胃酸會引起不適，嚴重時還會導致胃潰瘍和逆流性食道炎 (reflux esophagitis) 等疾病，因此許多患者轉而服用胃酸抑制劑；此類藥物中大多數針對負責胃酸分泌的氫離子幫浦，有助於中和胃酸、緩解胃灼熱及相關症狀。(延伸閱讀:  《胃食道逆流》三十年來首見!! FDA核准 Phathom 口服新藥Voqueznam用於治療糜爛性胃食道逆流症)

日本名古屋大學的研究人員日前在《通訊生物學》(Communications Biology) 上，提出了一種與人工智慧 (AI) 協同開發藥物的新方法，經設計、篩選、改良後，獲得了一種具有高效制酸潛力的化合物。

研究團隊的重點在於胃黏膜上氫離子幫浦的立體結構，並使用 AI 藥物發現平臺「Deep Quartet」對其進行分析。研究人員先利用 AI 生成了 100 多種具有獨特化學結構的候選化合物，目標是找出能同時與氫離子幫浦上多個位點結合的化合物，進而提高藥物的整體療效。隨後，化學家與結構生物學家選擇了最有潛力的候選化合物並合成之，接著測試它們與胃氫離子幫浦的結合力與抑制力，最終，發現了編號為 DQ-06 的化合物，比現有的參考化合物具有更強的結合力。

為了深入瞭解結合機制，研究小組採用冷凍電子顯微鏡來觀察該化合物與胃氫離子幫浦之間的結合模式，結果發現，結合強度還有進一步提高的空間，於是他們在 DQ-06 中插入一個氯原子，形成了一種新的化合物「DQ-18」，使其結合親和力比胃酸抑制劑的原型化合物 SCH28080 高出近 10 倍！

研究人員認為，此案例展現出了人類與 AI 在「藥物發現」方面協同作用的重要性。將 AI 有效地用於我們不擅長的領域 (例如以結構為基礎進行藥物設計)，將可加速跨越困難。不過，我們也必須有正確的認知 ─ 儘管對於「創造可能的新療法」很有用，AI 仍不是自動的、也不是完美的，最終仍須要人類的知識來做最終決定；但研究人員與 AI 之間的互補合作，展現了 AI 在徹底改變醫學、改善人類健康方面的潛力。

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資料來源：Medical Xpress、Science Daily