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AI设计新的超级杀伤性抗生素,用于淋病和MRSA

2025-08-14 15:03:49 英文原文

Getty Images In the foreground is a round, translucent, petri dish with tiny blue dots of bacterial growth. It is being held by a scientist, out of focus in the background, wearing a pair of purple latex gloves and using a fine needle-like implement to manipulate the blue bacterial colonies.  盖蒂图像

研究人员透露,人工智能发明了两种可能杀死耐药淋病和MRSA的新的潜在抗生素。

这些药物是由AI设计的,并在实验室和动物测试中杀死了超级细菌。

这两种化合物在开处方之前仍需要多年的完善和临床试验。

但是马萨诸塞州技术学院(MIT)团队说,AI可以在抗生素发现中开始“第二黄金时代”。

抗生素杀死细菌,但抗药性治疗的感染现在每年造成超过100万人死亡。

过度利用抗生素有助于细菌进化以躲避药物的作用,并且数十年来一直缺乏新的抗生素。

研究人员以前曾使用AI拖动数千种已知化学物质,以识别具有新抗生素的潜力的化学物质。

现在,麻省理工学院的团队首先使用生成AI来设计抗生素,以设计性传播感染淋病和潜在的MRSA(耐甲氧西林抗甲氧西葡萄球菌)。

他们的研究发表在《 Cell》杂志上,询问了3600万种化合物,包括不存在或尚未发现的化合物。

科学家通过将已知化合物的化学结构以及数据降低了不同种类的细菌的生长以及数据以及数据,从而训练了AI。

然后,AI了解了细菌如何受到不同分子结构的影响,这些分子结构是由碳,氧,氢和氮的原子构建的。

然后,尝试使用两种方法使用AI设计新的抗生素。第一个通过搜索数百万个化学片段,八到19个原子的图书馆,并从那里建造,从而确定了一个有希望的起点。第二个从一开始就给了AI的自由控制。

设计过程还淘汰了任何看起来与当前抗生素太相似的东西。它还试图确保他们发明药物而不是肥皂,并过滤掉对人类有毒的任何东西。

科学家使用AI为淋病和MRSA创建抗生素,这是一种无害地生存在皮肤上的细菌,但如果它进入身体,可能会引起严重的感染。

一旦制造,对实验室和感染小鼠的细菌进行了测试,将领先的设计进行了测试,从而产生了两种新的潜在药物。

MIT Prof Collins is leading on his laboratory bench, wearing a burgundy shirt, with an array of pieces of scientific equipment out of focus in the background.麻省理工学院

詹姆斯·柯林斯教授,麻省理工学院的研究人员之一

麻省理工学院的詹姆斯·柯林斯(James Collins)教授告诉英国广播公司(BBC),他说:“我们很兴奋,因为我们证明了生成AI可用于设计全新的抗生素。”

“ AI可以使我们能够廉价,快速,以这种方式提出分子,扩大我们的武器库,并在智慧与超级咬伤基因的战斗中真正屈服。”

但是,他们还没有准备好进行临床试验,并且这些药物将需要精炼 - 估计要在漫长的人进行测试之前,还需要再进行一到两年的工作。

来自弗莱明倡议和伦敦帝国学院的安德鲁·爱德华兹(Andrew Edwards)博士说,这项工作“非常重要”具有“巨大的潜力”,因为它“展示了一种新的识别新抗生素的方法”。

但他补充说:“尽管AI承诺将大大改善药物发现和开发,但在测试安全性和有效性方面,我们仍然需要做硬院。”

这可能是一个漫长而昂贵的过程,不能保证最终将向患者开处方实验药物。

有些人呼吁更广泛地进行AI药物发现以改进。柯林斯教授说,“我们需要更好的模型”,这些模型超出了药物在实验室中的表现,可以更好地预测其在体内的有效性。

AI设计要制造的挑战性如何也存在问题。在理论上设计的前80种淋病治疗中,只有两种被合成以创建药物。

沃里克大学(University of Warwick)的克里斯·道森(Chris Dowson)教授说,这项研究是“很酷的”,并表明AI是“向前迈出的重要一步,是抗生素发现的工具,以减轻抵抗抗性的出现”。

但是,他解释说,也存在一个经济问题,该问题会考虑到耐药性感染 - “您如何制造没有商业价值的毒品?”

如果发明了一种新的抗生素,那么理想情况下,您将尽可能少地使用它来保留其有效性,从而使任何人都很难获利。

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摘要

麻省理工学院的研究人员使用人工智能(AI)开发了两种潜在的抗生素,这些抗生素可以打击耐药的淋病和MRSA。AI设计了这些药物原子原子,在实验室和动物中成功测试了它们。但是,在开处方之前,需要进行广泛的细化和临床试验。科学家认为,这标志着通过生成AI发现抗生素发现的新时代的开始,这可以帮助满足迫切需要新的抗生素,这是由于耐药性感染的增加。

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