美国布罗德理工学院和哈佛大学的科学家在人工智能(AI)的帮助下筛选了数百万种化合物,发现了一类新的抗生素。 这些抗生素可以杀死两种不同类型的耐药细菌,为应对抗生素耐药性的全球挑战提供了新的希望。 相关**发表在新一期的《自然》杂志上。
科学家测试了超过 39,000 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。 该测试数据用于训练 AI 模型,以优化化合物的抗菌活性及其对人体细胞的潜在毒性。 经过训练的AI模型对1200万种化合物进行了计算机模拟和分析,最终发现了3646种具有理想类药特性的化合物。 更重要的是,他们还确定了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,科学家们成功地发现了一类新的潜在抗生素,并发现了两种无毒化合物。 小鼠实验结果表明,新发现的两种抗生素均对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素肠球菌均有显著效果。
数据显示,抗生素耐药性在2024年造成超过120万人死亡。 预计这一数字将在未来几十年内上升。 只有少数新型抗生素,如恶唑烷酮类和脂肽类,对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素肠球菌有效。
这一研究结果证明了人工智能在药物发现领域的巨大潜力。 通过AI的引导,科学家不仅可以了解化合物的生物学效应,还可以深入了解其背后的化学机制。 这种方法有望加速新抗生素的开发,也可能为其他领域的药物开发提供新的思路和途径。
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