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加美专家发现全新抗生素!专门对付超级细菌

Mon May 29 2023 13:11:03 GMT-0700 (Pacific Daylight Time)

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人工智能果真潜力无穷!这不,又给科学家们带了巨大的惊喜——加拿大和美国的科学家们,在它的帮助下,发现了一种全新的抗生素,可以用它来对抗“致命的耐药病原体”。

立大功!美加科学家发现全新抗生素,专门消灭超级“致命耐药菌”

细菌的天敌是抗生素,但超级细菌之所以可怕,就在于它的“百毒不侵”!

因为它们自身具有多重抗药性,往往对抗生素产生“耐药”,导致每年全球有上百万人,因无法治愈的感染而最终失去生命。

最新发表在科学期刊“自然-化学生物学”(Nature ChemicalBiology)的一项研究显示,来自加拿大麦马斯特大学(McMasterUniversity)和美国麻省理工学院(MIT)的一群科学家,发现了能用来杀死致命超级细菌的抗生素。

该研究论文的主要作者 Jon Stokes 表示,这种抗生素可用于对抗“鲍曼不动杆菌”——世界卫生组织已将其确定为世界上最危险的抗生素耐药细菌之一! “在我看来,它是抗生素的头号公敌很难对付,往往生活在医院环境中,通常在门把手、医院设备和其他东西上都能发现它,它有非常强的耐药性,使它可以在这些医院设施的表面上存活很长时间。”Jon说,鲍曼不动杆菌可引起肺炎、脑膜炎和伤口感染等一系列致死性的的症状,“这种细菌还能从其环境中的其他细菌种类中提取 DNA,以生成抗生素耐受性基因。”

为了找到一种抗生素来对抗这种高度耐药的病原体,研究人员在实验室中测试了大约 7,500 种具有不同结构的分子,以了解哪些能够抑制鲍曼不动杆菌的生长。

立大功!美加科学家发现全新抗生素,专门消灭超级“致命耐药菌”

为此,他们甚至还制作了一个人工智能模型,并向它灌输不同的分子信息,模型根据在训练期间学到的知识,会自主分析哪些化学物质是抗菌的。

随后,研究人员又获取了AI模型预测出的具有抗菌作用的分子,并对其进行了测试,以了解它们对抗鲍曼不动杆菌的效果。

有了AI人工智能的帮忙,有效帮助科学家们缩短了试错的时间,AI只花了一个半小时,就筛选出了数百种,研究人员再从此清单中挑选240种加以试验,最终发现9种具抗菌功效!

然后又在实验室中继续筛选,最终发现一种命名为“abaucin”的能有效抑制不动杆菌生长的分子。实验显示,abaucin可治疗老鼠的感染伤口,亦能消灭从患者身上取下的A. baumannii样本。

而且相对于目前所有已知的其他抗生素,它在结构上是独一无二的,“这个人工智能模型帮助我们相当有效地提取出一种有趣的分子,这种分子具有抗菌特性,可以对抗我们试图杀死的细菌。”

此外,抗生素一般都是无差别杀死细菌,不免会产生副作用,但特别令人惊喜的是,本次发现的abaucin具精准打击功效,只消灭这种细菌,不伤害其他菌种,因此若最终开发成药物,有望大幅度降低对人体的伤害。

科学家们表示,本次研究的重要性在于,证明了AI人工智能可用来筛选数千万种具潜力的化合物,这种能力是人类无法手工办到的。在它的高速分析下,可有效降低研发新抗生素的成本,对凶神恶煞的超级细菌,自然是一项“利器”,“我并不是说人工智能是灵丹妙药,它不会为我们解决所有问题,但它是一种非常强大的工具,我们可以用它为人们寻找新药。”

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当然,这种全新抗生素的最终效果尚有待进一步实验验证,预期第一批AI抗生素可能要到2030年才能被开放处方使用。



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