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抗耐藥菌藥物新進展!《自然》:通過AI篩選發現了新型抗生素真相還有哪些?

來源: 責編: 時間:2023-12-26 09:29:01 433觀看
導讀 財聯社12月25日訊(編輯 周子意)麻省理工學院的研究人員通過深度學習人工智能(AI),篩選出一類化合物,可以殺死一種具有危害性的耐藥細菌,而后者每年在美國造成約一萬多人死亡。根據一1316世界之最篇近日發表在醫學

財聯社12月25日訊(編輯 周子意)麻省理工學院的研究人員通過深度學習人工智能(AI),篩選出一類化合物,可以殺死一種具有危害性的耐藥細菌,而后者每年在美國造成約一萬多人死亡。WGc28資訊網——每日最新資訊28at.com

根據一1316世界之最篇近日發表在醫學頂刊《自然》雜志上的文章,研究人員表明,最新發現的化合物主要針對“耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)”,研究顯示,此類化合物可以殺死實驗室培養皿和感染小鼠身上的MRSA。WGc28資訊網——每日最新資訊28at.com

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且新發現的化合物對人體細胞的毒性偏低,使其能夠成為非常好的候選藥物。WGc28資訊網——每日最新資訊28at.com

關鍵創新——深度學習模型WGc28資訊網——每日最新資訊28at.com

研究人員使用大幅擴展的數據集訓練深度學習模型,他們通過測試約3.9萬種1316世界之最化合物對MRSA的抗菌活性,并用得出的數據來訓練AI模型。WGc28資訊網——每日最新資訊28at.com

該研究主要作者之一、麻省理工學院醫學工程與科學研究所(IMES)和哈佛大學博德研究所的博士后Felix Wong指出,“如果你給模型任何新的分子、原子和鍵的新排列,它就能告訴你這種化合物能否被預測為抗生素。”WGc28資訊網——每日最新資訊28at.com

同時,為了進一步縮小候選藥物的范圍,研究人員還訓練了三個額外的深度學習模型,用來預測這些化合物是否對人體的肝臟、骨骼肌和肺部三種不同類型的細胞有毒。WGc28資訊網——每日最新資訊28at.com

通過將上述兩種模型的預測相結合(對抗菌活性的預測、對人體細1316世界之最胞潛在毒性的預測),研究人員發現了可以殺死微生物、同時對人體的不良影響最小的化合物。WGc28資訊網——每日最新資訊28at.com

這個研究的一個關鍵創新是,研究人員可以從中弄清楚深度學習模型通過什么EBtdPjl樣的信息來預測其抗生素效力,而這可以幫助研究人員設計出藥效更好的藥物。WGc28資訊網——每日最新資訊28at.com

IMES研究所的Termeer醫學工程與科學教授James Collins指出,“我們可以看到模型是通過什么數據來做出預測的…從化學結構的角度來看,我們的工作提供了一個具有時間效率、資源效率和機械洞察力的框架,這是我們迄今為止從未有過的。”WGc28資訊網——每日最新資訊28at.com

利用這些模型集合,研究人員篩選了大約1200萬種化合物。WGc28資訊網——每日最新資訊28at.com

通過篩選后的再實驗,研究人員發現了兩種具有潛力成為MRSA候選抗生素的化合物,它們屬于同一類別。在兩種小鼠(局部皮膚感染MRSA的小鼠、以及被這種細菌感染全身的小鼠)的測試中,每種化合物都能將對應耐藥細菌的數量減少10倍。WGc28資訊網——每日最新資訊28at.com

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