人工智能显神威，一个半小时筛选出能杀死超级细菌的新型抗生素

2023-05-28 18:10IT之家 - 远洋

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IT之家 5 月 28 日消息，据《自然化学生物学》杂志发表的研究结果显示，加拿大和美国的研究人员利用 AI 技术，发现了一种名为 abaucin 的强效抗生素。这种抗生素需要进一步的测试，才能用于临床治疗。研究人员表示，AI 技术能够大大提高智能和效率，解决新药开发中的难题。

抗生素是用来杀死细菌的药物，然而近几十年来一直缺乏新型抗生素的开发，导致细菌类疾病变得越来越难以治疗，因为它们进化出了对现有药物的抗性。据估计，每年有超过一百万人死于对抗生素治疗的耐药性感染。

研究人员将目标锁定在一种最棘手的细菌种类 —— 鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii），这种细菌能够感染伤口和引起肺炎，是世界卫生组织列出的三种“严重”威胁之一。据IT之家了解，这种细菌能够抵抗多种抗生素，能够存活在物体表面和医疗设备上。

来自麦克马斯特大学（McMaster University）的乔纳森・斯托克斯（Jonathan Stokes）博士将这种细菌称为“公敌第一”，因为它“非常常见”，并且经常发现它“对几乎所有抗生素都有耐药性”。

为了找到新型抗生素，研究人员首先要训练 AI。他们选取了数千种已知确切化学结构的药物，并手动测试它们对鲍曼不动杆菌的作用，看哪些能够减慢或杀死它。这些信息被输入到 AI 中，让它学习哪些化学特征能够攻击这种难缠的细菌。

然后，他们让 AI 在一个包含 6680 种未知效果的化合物列表中进行筛选。结果显示，AI 只用了一个半小时就生成了一个候选名单。研究人员在实验室中测试了名单中的 240 种化合物，并发现了九种潜在的抗生素，其中之一就是强效的抗生素 abaucin。

实验室实验表明，abaucin 能够治疗小鼠的感染伤口，并且能够杀死来自患者的鲍曼不动杆菌样本。研究人员称，下一步是在实验室中完善这种药物，然后进行临床试验，预计第一批 AI 抗生素可能要到 2030 年才能被开出处方。

奇怪的是，这种实验性的抗生素对其他种类的细菌没有任何效果，只对鲍曼不动杆菌有效。许多抗生素会不加区分地杀死细菌，研究人员认为，abaucin 的精准性会使细菌耐药性的出现更加困难，并且可能带来更少的副作用。

理论上，AI 可以筛选数千万种潜在的化合物，这对人工来说是不切实际的。“AI 提高了我们发现这些我们迫切需要的新型抗生素的速度，在理想情况下还能降低成本。”斯托克斯博士说。

来自麻省理工学院的詹姆斯・柯林斯（James Collins）教授说：“这一发现进一步支持了我们可以利用 AI 来加速并扩大我们寻找新型抗生素的范围。”他补充说：“我很高兴看到这项工作表明，我们可以利用 AI 来帮助对抗诸如鲍曼不动杆菌等难以处理的病原体。”

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