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科学家利用AI发现了可杀死“超级细菌”的抗生素
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科学家利用AI发现了可杀死“超级细菌”的抗生素

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2023-05-29 15:28

科学家丹尼斯·卡塔库坦 (Denise Catacutan) 正在研究借助人工智能发现的实验性抗生素

美国和加拿大科学家利用人工智能(AI),发现全新抗生素 Abaucin 能杀死致命超级细菌「鲍氏不动杆菌」(Acinetobacter baumannii)。这种新抗生素尚待进一步实验验证,预期第一批 AI 抗生素可能要到 2030 年才能被开放处方使用,但今次研究已体现出 AI 在科学与医学领域中的巨大潜力。

据科学期刊《自然化学生物学》发表的最新研究,来自加拿大麦马斯特大学和美国麻省理工学院的一群科学家,利用 AI 演算法筛选数以千计抗菌分子,试图预测新的结构类别,令研究人员得以找出新的抗菌化合物 Abaucin,可以用来对抗鲍氏不动杆菌。

科学家接着在老鼠身上的伤口感染模型中,试用这种新的抗菌化合物来对抗鲍氏不动杆菌,结果发现这种分子能抑制感染。

协助主导研究的麦马斯特大学生物医学及生物化学系助理教授斯托克斯说:「这项工作验证了机械学习在寻找新抗生素方面的好处。藉由 AI,我们能快速探索庞大的化学领域,大幅提高发现全新抗菌分子的机会。」

在这项研究中,研究人员首先对 AI 进行训练,以学习能对抗鲍氏不动杆菌的药物的化学特性。接着,他们让 AI 在一个包含 6680 种潜在化合物的清单中进行筛选,结果发现强效抗生素 Abaucin。

研究结果显示,AI 仅需一个半小时便产出一份包括数百种化合物的精简名单,接着把其中 240 种在实验室进行实验,最终发现 9 种潜在抗生素,之后把这 9 种抗生素在老鼠身上的伤口感染模型中试验,Abaucin 最终脱颖而出。

然而 Abaucin 的改良和临床试验工作仍在进行中。预期第一批 AI 抗生素可能要到 2030 年才能被开放处方使用。

最特别的是,这种抗生素对其他细菌无效,仅对鲍氏不动杆菌有作用。这种精准的作用模式有助于降低抗药性的出现,并可能减少副作用。

研究者强调,AI 的力量能够筛选出数以千万计的潜在化合物,这是手动作业无法达到的。因此,AI 有可能极大提升医学界发现新类抗生素的速度和效率。

鲍氏不动杆菌能在环境服务和共用设备中存活很长一段时间,还能透过受汙染的手传染。除了血液感染外,鲍氏不动杆菌也能引发泌尿道和肺部感染。

世卫表示,这种细菌天生可以找到新方法来抵抗治疗,且能传递遗传物质,让其他细菌也变得具有抗药性。

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