IT之家 8 月 18 日消息,近日,麻省理工學院(MIT)的研究團隊宣布,人工智能(AI)成功設計出兩種新型潛在抗生素,有望殺死耐藥性淋病病菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)。
研究人員表示,這兩種藥物由 AI 從原子層面設計而成,并在實驗室及動物實驗中成功殺死了超級細菌。不過,它們仍需經過數年的改進和臨床試驗,才能正式投入臨床使用。
當前,抗生素耐藥性問題日益嚴重,每年導致超過百萬人死亡。抗生素的過度使用促使細菌進化出躲避藥物作用的能力,而新抗生素的研發卻長期處于停滯狀態。此前,研究人員曾利用 AI 篩選已知化學物質,以尋找潛在的新型抗生素。此次,MIT 團隊則更進一步,直接利用生成式 AI 設計針對淋病和可能致命的 MRSA 的抗生素。
IT之家注意到,該團隊的研究成果已發表在《細胞》雜志上,他們讓 AI 分析了 3600 萬種化合物,包括尚未被發現的化合物。研究人員向 AI 提供已知化合物的化學結構以及它們對不同細菌生長的影響數據,AI 通過學習不同分子結構對細菌的影響,來設計新型抗生素。在設計過程中,AI 還排除了與現有抗生素過于相似的結構,并確保設計出的是藥物而非類似肥皂的物質,同時剔除對人類有毒的化合物。
研究人員利用 AI 設計出的抗生素針對淋病和 MRSA 進行了實驗室細菌測試和感染小鼠實驗,最終得到兩種新型潛在藥物。MIT 的詹姆斯?柯林斯教授表示:“我們很興奮,因為這證明了生成式 AI 可以用于設計全新的抗生素。AI 能夠讓我們以低成本、快速的方式創造出新分子,從而擴大我們的武器庫,在與超級細菌的斗智斗勇中占據優勢。”
然而,這些藥物目前尚未準備好進行臨床試驗,預計還需要一到兩年的時間進行改進,之后才能開始漫長的人體測試過程。來自弗萊明倡議和倫敦帝國理工學院的安德魯?愛德華茲博士認為,這項工作“非常重要”,具有“巨大潛力”,因為其“展示了識別新型抗生素的新方法”。但他也指出:“盡管 AI 有望大幅改進藥物發現和開發,但在測試安全性和有效性方面,我們仍需付出艱苦的努力。”
這一過程漫長且成本高昂,且無法保證實驗藥物最終能被用于臨床。一些專家呼吁進一步改進 AI 藥物發現技術。柯林斯教授表示:“我們需要更好的模型,這些模型不僅要考慮藥物在實驗室中的表現,還要更好地預測它們在人體內的有效性。”
此外,AI 設計的藥物制造難度也是一個問題。盡管 AI 從理論上設計出了 80 種針對淋病的頂級治療方案(化合物),但在實際操作中,僅有 2 種能夠被成功合成并制成藥物。
沃里克大學的克里斯?道森教授認為,這項研究“很酷”,表明 AI 在抗生素發現方面取得了“重大進展”,有助于應對耐藥性問題。但他也指出,藥物耐藥性感染還存在一個經濟問題 ——“如何制造沒有商業價值的藥物?”如果發明了一種新的抗生素,理想情況下應該盡量少用以保持其有效性,但這也使得制藥企業很難從中獲利。