发布时间:2023-12-25 10:21 原文链接: 应对耐药性问题,AI筛选发现全新抗生素

  美国麻省理工学院布罗德研究所和哈佛大学科学家借助人工智能(AI)的力量,通过筛选数百万种化合物,发现了一类全新的抗生素。这类抗生素能杀死两种不同类型的耐药细菌,为应对全球性的抗生素耐药性挑战带来了新希望。相关论文发表在新一期《自然》杂志上。

  科学家测试了39000多种化合物对金黄色葡萄球菌和来自肝脏、骨骼肌和肺部的3种人体细胞的影响。这些测试数据被用来训练AI模型,使其能够预测化合物的抗菌活性及对人体细胞的潜在毒性。经过训练后的AI模型对1200万种化合物进行了计算机模拟分析,最终发现了3646种具有理想类药物性质的化合物。更重要的是,他们还确定了可解释每种化合物性质的化学亚结构。

  通过深入研究这些化合物的化学亚结构,科学家成功确定了一种新的潜在抗生素类别,并发现了两种无毒的化合物。在小鼠身上的实验结果显示,这两种新发现的抗生素对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素肠球菌都有显著的治疗效果。

  数据显示,2019年因抗生素耐药性导致120多万人死亡。预计未来几十年这一数字还会上升。目前只有少数几类新抗生素,如恶唑烷酮和脂肽,对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素肠球菌有效。

  这项研究成果展示了AI在药物发现领域的巨大潜力。通过AI的引导,科学家不仅能预测化合物的生物效应,还能深入理解其背后的化学机制。这种方法有望加速新抗生素的开发进程,还有可能为其他领域的药物研发提供新的思路和方法。

  此时此刻,我们正置身于一场巨大的技术浪潮之中。驱动这次浪潮的力量之一,就是人工智能。想想看,几年前我们还为人工智能可以模仿人的声音而惊奇,如今网络视频中真假难辨的“数字人”已不再稀罕;几年前我们还感慨人工智能竟然可以写诗、谱曲,如今人工智能创作内容已发展成方兴未艾的产业。人工智能正在制造业、娱乐、医疗、教育等各行各业成为得力助手,助推生产、工作、研发、学习效率的跃升。在这样的背景下,每个人都值得好好思考,如何在人工智能时代更好地立足与生存。


相关文章

科学家从“旧”合成途径中发现新强效抗生素

每毫升1微克就能杀死耐药菌通过研究土壤细菌——天蓝色链霉菌合成抗生素次甲霉素A 的过程,研究人员发现了一种中间化合物——premethylenomycinClactone,其抗菌活性是最终产......

研究人员设计出能杀灭耐药菌的新型抗生素

在人工智能(AI)的辅助下,麻省理工学院研究人员成功设计出新型抗生素,可快速、精准杀灭耐药淋病奈瑟菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等耐药菌。研究团队运用生成式人工智能算法设计了超过3600万种......

古菌揭示潜在抗生素宝库

根据本周发表的两份报告,古菌是生命之树上最不为人所知的微生物分支,是研究新型抗生素的重要线索。古菌以其在极端环境(如热泉和盐碱地)中茁壮成长的能力而闻名,它们也与细菌共存于于多种环境中。现在,两组研究......

研究开发新的3βHSD1抑制剂HEAL116改善前列腺癌ARPI耐药性

6月26日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心李振斐研究组联合中国科学院上海药物研究所/国科大杭州高等研究院胡有洪研究组、刘佳研究组,复旦大学任若冰研究组,在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了......

新研究揭示微塑料抗生素复合污染的降解机制

近日,广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员孙蔚旻团队在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下,在畜禽废水中微塑料与抗生素共污染微生物降解机制研究方面取得新进展,揭示了微塑料-抗生素复合污染......

抗生素耐药性问题有望解决

法国国家科学研究中心日前宣布,该机构参与的科研团队成功识别出一种新分子NM102,能够在不破坏宿主微生物群的前提下,使致病菌在面对免疫系统时“解除武装”。这一成果有望推动新型药物开发,并解决抗生素耐药......

抗生素耐药性问题有望解决

法国国家科学研究中心日前宣布,该机构参与的科研团队成功识别出一种新分子NM102,能够在不破坏宿主微生物群的前提下,使致病菌在面对免疫系统时“解除武装”。这一成果有望推动新型药物开发,并解决抗生素耐药......

研究显示每年约有8500吨抗生素进入全球河流

一项新研究警告称,全世界数百万公里的河流携带的抗生素污染水平足以促进耐药性并危害水生生物。该研究首次估算了人类使用抗生素造成的全球河流污染规模——每年约有8500吨抗生素进入世界各地的河流系统,这个数......

气候变化或致全球抗微生物药物耐药性负担加重

施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然-医学》北京时间4月28日夜间上线一篇中国学者的健康研究论文认为,世界当前的气候变化路径以及未能实现可持续发展战略,可能会导致到2050年抗微生物药物耐药性(AMR......

气候变化或加重抗微生物药物耐药性全球负担

中山大学公共卫生学院副教授杨廉平与合作者研究指出,当前的气候变化路径,可能会导致到2050年抗微生物药物耐药性(AMR)的全球负担加重。他们预计到2050年,全球AMR可能会增加最多2.4%,并呼吁在......