科学家利用 AI 发现新的抗菌武器:能消灭致命的超级细菌
2023年05月29日 由 Neo 发表
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人工智能 (AI) 帮助科学家们发现了一种新的抗生素,名为 abaucin,据报道,这种抗生素具有强大的活性,可以消灭致命的超级细菌。新的证据显示,abaucin对世界卫生组织认为对人类构成“严重”威胁的鲍曼不动杆菌 (A. baumannii) 有效。
正如 BBC 新闻所报道的,AI 通过分析数千种潜在的化学物质,帮助缩小了可以在实验室中进行测试的化学物质的范围。结果证明,一种实验性抗生素表现出了非常好的效果,但它还需要经过更多的测试才能投入使用。
经过训练的 AI 可以分析近 7000 种从未见过的化合物
鲍曼不动杆菌是一种被称为“超级细菌”的细菌,可以引起血液、泌尿道和肺部(肺炎)或身体其他部位伤口的感染。根据 CDC 的说法,它还可以在患者体内“定居”或存活,而不会引起感染或症状,特别是在呼吸道分泌物或开放性伤口中。这些类型的感染通常发生在医疗机构中的人群中,最终会影响那些身体虚弱或免疫力低下的患者。
研究人员使用人工智能算法筛选了数千种抗菌分子,希望能预测出新的结构。筛选的结果是,研究人员能够识别出一种新的抗菌化合物:abaucin。
这是在使用 AI 模型分析 6,680 种以前从未遇到过的化合物之后。该过程耗时一个半小时,结果是可以在实验室中测试 240 种化合物,最终揭示了九种潜在的抗生素——其中一种就是abaucin。
据卫报报道:“我们有大量的数据告诉我们哪些化学物质能够杀死一系列细菌,哪些不能。我的工作是训练这个模型,这个模型要做的就是从本质上告诉我们新分子是否具有抗菌特性,”参与这项研究的麦克马斯特大学研究生 Gary Liu 说。
引发医学革命?
实验室实验涉及在有开放性伤口的小鼠身上测试 abaucin,这证实它不仅能够阻止感染,而且可以完全消灭患者体内的鲍曼不动杆菌样本。研究人员认为,abaucin 的精确性最终将有助于对抗耐药性。
加拿大和美国的研究人员表示,人工智能有能力大幅加快新药的发现。来自麻省理工学院 (MIT) 的詹姆斯柯林斯教授对 BBC 表示:“这一发现进一步支持了这样一个想法,即人工智能可以显着加速和扩大我们对新型抗生素的发现。”
同样在实验室工作的还有来自麦克马斯特大学的 Jonathan Stokes 博士,他预计第一种 AI 抗生素可能要到 2030 年才能开出处方。他补充说:“人工智能提高了速度,并且降低了成本,通过它我们可以发现我们迫切需要的这些新型抗生素。”
来源:https://aimagazine.com/articles/scientists-use-ai-to-discover-superbug-killing-antibiotic