来自加拿大麦克马斯特大学和美国麻省理工学院的研究人员发现了一种用于治疗炎症性肠病(IBD)的新型抗生素。
研究人员还利用了一种新型人工智能技术来预测该抗生素的作用机制(MOA),这是全球首次实现此类应用。
这种名为肠杆菌素(enterololin)的新型抗生素在麦克马斯特大学被发现,为克罗恩病及其他相关疾病的患者提供了一种潜在的新疗法。
这种窄谱药物针对特定病原体群——肠杆菌科(Enterobacteriaceae family),其中包括有害的大肠杆菌(E coli)菌株。
这种方法不仅能消除致病细菌,还能最大限度地降低耐药变体在肠道中定植的风险。
据麦克马斯特大学生化与生物医学科学系助理教授乔恩·斯托克斯(Jon Stokes)介绍,作用机制试验至关重要,但既耗时又昂贵。借助人工智能,他的团队仅用6个月时间、花费6万加元(约合4.3万美元)就完成了肠杆菌素的试验。
与麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的合作在这一过程中起到了关键作用。
人工智能在100秒内提供了预测,表明该药物作用于LolCDE蛋白复合物,这对特定细菌的生存至关重要。
尽管人工智能的预测需要通过传统实验室研究进行验证,但它显著缩小了研究范围,加速了发现过程。
斯托克斯表示:"人工智能加快了我们探索新药物候选物化学空间的速度,但到目前为止,它对缓解药物开发中的一个主要瓶颈——理解这些新药物候选物实际作用——帮助甚微。"
随后的实验室研究由麦克马斯特大学研究生丹尼斯·卡塔库坦(Denise Catacutan)领导,证实了人工智能预测的准确性。
斯托克斯继续说道:"目前,我们不能简单地假设这些人工智能模型完全正确,但认为它可能是正确的这一想法使我们的下一步工作不再需要猜测。" 斯托克斯强调,人工智能是辅助药物发现过程的工具,而非最终目标。
他的衍生公司Stoked Bio已获得肠杆菌素的授权,目前正在完善该药物以用于人类。
该公司还在探索该抗生素的改良版本,以对抗其他耐药细菌。
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