AI创新设计新型抗生素,或成抗击超级细菌新利器

麻省理工学院(MIT)的研究团队近日宣布,人工智能(AI)成功设计出两种新型潜在抗生素,能够有效对抗耐药性淋病病菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。这一突破性研究在实验室和动物实验中展现出显著效果,但距离临床应用仍需数年时间。
抗生素耐药性问题日益严峻,每年导致全球超过百万人死亡。细菌的快速进化使得现有药物逐渐失效,而新型抗生素的研发则长期停滞不前。此次,MIT团队通过生成式AI直接设计针对淋病和MRSA的抗生素,被视为解决这一全球性健康危机的新希望。
AI在抗生素研发中的突破
研究人员表示,这两种药物由AI从原子层面设计而成。AI分析了3600万种化合物,包括尚未被发现的化合物,并通过学习已知化合物的化学结构及其对细菌生长的影响,设计出新型抗生素。在这一过程中,AI排除了与现有抗生素过于相似的结构,并确保设计出的化合物对人类无毒。
“我们很兴奋,因为这证明了生成式AI可以用于设计全新的抗生素。”——詹姆斯・柯林斯教授
MIT的詹姆斯・柯林斯教授指出,AI能够以低成本、快速的方式创造出新分子,极大地扩展了人类在与超级细菌斗争中的武器库。然而,这些药物尚未准备好进行临床试验,预计还需一到两年的改进时间。
专家观点与未来展望
弗莱明倡议和伦敦帝国理工学院的安德鲁・爱德华兹博士认为,这项研究“非常重要”,具有“巨大潜力”,因为其展示了识别新型抗生素的新方法。但他也强调,尽管AI有望大幅改进药物发现和开发过程,在测试安全性和有效性方面仍需付出艰苦努力。
“我们需要更好的模型,这些模型不仅要考虑药物在实验室中的表现,还要更好地预测它们在人体内的有效性。”——詹姆斯・柯林斯教授
此外,AI设计的药物制造难度也是一个问题。尽管AI从理论上设计出了80种针对淋病的顶级治疗方案,但在实际操作中,仅有2种能够被成功合成并制成药物。
经济挑战与行业困境
沃里克大学的克里斯・道森教授指出,药物耐药性感染还存在一个经济问题。即便发明了一种新的抗生素,理想情况下应尽量少用以保持其有效性,但这也使得制药企业难以从中获利。
“如何制造没有商业价值的药物?”——克里斯・道森教授
一些专家呼吁进一步改进AI药物发现技术,以应对这些挑战。尽管AI在抗生素发现方面取得了重大进展,未来仍需在药物的安全性、有效性以及商业化方面进行深入研究。
随着AI技术的不断发展,科学家们对其在药物研发中的应用充满期待。未来,AI或将成为人类抗击超级细菌的关键工具之一。