事实证明,人工智能 (AI) 是对抗抗生素耐药性的有效盟友。借助机器学习算法,人们发现了一种甚至能够杀死超级细菌的强效抗生素。
本文的其余部分位于付费墙后面。请登录或订阅以访问完整内容。
麻省理工学院的研究人员使用专门设计的计算机算法来筛选超过 1 亿种化合物的庞大数字档案,并找出那些能够使用与现有药物不同的机制杀死细菌的化合物。
杂志上报道了细胞2020 年 2 月,这种方法突出显示了一种似乎具有一些真正显着的抗生素特性的分子。该团队将这种分子命名为 halicin,向出自斯坦利·库布里克的电影2001:太空漫游。
在小鼠身上进行测试时,halicin 能够有效治疗结核病和耐药性肠杆菌科,细菌家族包括大肠杆菌和沙门氏菌。它也被证明对对抗非常有效艰难梭菌一种经常席卷医院的“胃病菌”,也是另一种可以引起血液、尿路和肺部感染的耐药细菌。
“我们的方法揭示了这种令人惊奇的分子,它可以说是已发现的更强大的抗生素之一,”麻省理工学院医学工程与科学研究所 (IMES) 和生物工程系的特米尔医学工程与科学教授詹姆斯·柯林斯 (James Collins) 在一份报告中说道。陈述。
最奇怪的是,这种强效抗生素在结构上与以前见过的任何其他抗生素都不一样。如果仅由人类决定,这种抗生素很可能根本不会被发现,因为它看起来很不寻常。
“这项开创性的工作标志着抗生素发现乃至更广泛的药物发现的范式转变,”以色列理工学院(以色列理工学院)生物学和计算机科学教授罗伊·基肖尼(Roy Kishony)补充道,他没有参与这项研究。
找到halicin后,研究小组返回数据库并使用算法来嗅出更多潜在的候选人。在短短三天内,它就鉴定出了 23 种候选药物,这些候选药物在结构上与现有抗生素不同,并且对人体细胞无毒。后来的测试证明,这些分子中至少有八种具有抗菌特性,其中两种特别强大。
所有这些候选人都可能成为解决问题的宝贵工具。和抗生素耐药性感染。由于抗生素的过度使用,一些潜在危险的细菌已经产生了耐药性,使得它们的治疗变得极其棘手。
疾病控制和预防中心目前估计,美国每年至少有 280 万人感染抗生素耐药性感染,超过 35,000 人因此死亡。随着越来越多的细菌对传统药物产生耐药性,这种趋势不会很快停止。
值得庆幸的是,正如这项研究表明的那样,人工智能可以帮助研究人员扩大我们当前的抗生素库,并保持。
本文的原始版本2020 年 2 月。









