人工智能驱动的抗生素突破为药物开发带来希望

导读 德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员利用人工智能开发出了一种很有前景的新型抗生素,在解决抗生素耐药性方面取得了重大进展。这项研究发表在...

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员利用人工智能开发出了一种很有前景的新型抗生素,在解决抗生素耐药性方面取得了重大进展。

这项研究发表在《自然生物医学工程》杂志上,标志着在创造更安全、更有效的治疗方法方面迈出了重要一步。

研究团队采用了类似于 ChatGPT 背后的技术的大型语言模型 (LLM) 来重新设计 Protegrin-1。这种强效抗生素由猪自然产生,可以有效杀细菌,但之前性太大,不适合人类使用。

通过修改 Protegrin-1,研究人员旨在保留其抗菌特性,同时消除其对人体细胞的有害影响。

为了实现这一目标,该团队通过高通量方法生成了 7,000 多种 Protegrin-1 变体,使他们能够快速识别哪些修改可以增强安全性。然后,他们利用 LLM 评估这些变体是否有能力选择性地靶向细菌膜、有效杀细菌并避免人类红细胞。这种 AI 引导的方法促成了一种精制版本,称为细菌选择性 Protegrin-1.2 (bsPG-1.2)。

在初步动物试验中,接受 bsPG-1.2 治疗并感染了耐多药细菌的小鼠在六小时内器官中的细菌水平显著降低。这些令人鼓舞的结果表明 bsPG-1.2 有可能进入人体试验阶段。

综合生物学教授、该研究的共同资深作者克劳斯威尔克 (Claus Wilke) 强调了人工智能对药物开发的变革性影响。

“大型语言模型正在彻底改变蛋白质和多肽工程,使开发新药和更有效地改进现有药物成为可能。这项技术不仅可以识别潜在的新治疗方法,还可以加快其临床应用的进程,”威尔克说。

这一突破凸显了如何利用人工智能来应对重大健康挑战。

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