可消滅世上最危險細菌 美AI自行發現新抗生素

出版時間:2020/02/22 03:33

人工智慧(AI)再次展現非凡的開發新藥潛能!美國麻省理工學院(MIT)科學家用深度學習模型發現「halicin」抗生素,具備前所未見的抗菌能力,可以消滅世上最危險、對許多抗生素有抗藥性的細菌菌株。這是人類首次完全利用AI發現新抗生素,研究結果登上最新一期的醫學期刊《細胞》。

人類起初透過培養皿,意外發現長出來的霉菌孢子周邊沒有細菌,而發明第一種抗生素青黴素(即盤尼西林)。科學家之後開始有系統地從四周環境尋覓能製成抗生素的化合物,但過程非常耗時,也無太大成果。而今細菌對抗生素的抗藥性愈來愈強,專家警告,2050年左右,因無合適抗生素可用,具超強抗藥性的「超級細菌」恐奪去1000萬人生命。

因此MIT團隊嘗試以AI代勞。他們先訓練電腦認識2500種能打敗大腸桿菌與不能打敗大腸桿菌的化合物結構;接著,輸入1億種不知能否打敗細菌的天然化合物資料,再讓電腦分析哪些化合物既能打敗大腸桿菌,又與現時抗生素有所不同。
結果電腦在短短幾小時就發現一種化合物「halicin」能對抗一系列細菌,它更在實驗室或老鼠實驗中,成功殺死具抗藥性的結核桿菌、鮑曼不動桿菌和大腸桿菌。後兩者被世界衛生組織列為「重大」病原體。

研究團隊的生物工程師柯林斯形容halicin是「迄今最有用的抗生素之一」,「它出色的活性可打敗廣泛、具抗藥性的病原體」。他透露,halicin的名字靈感來自於電影《2001太空漫遊》裡那部超級電腦哈爾(Hal)。

研究團隊強調,之前已有利用AI發現抗生素的前例,但這次發現是在沒有任何假設與預設前提下,從零開始而找到的全新抗生素。

賓州匹茲堡大學電腦輔助藥物設計的專家杜蘭特表示,此項研究意義非凡,更重要的是,AI輔助可應用於其他類型的藥物研發,例如治療癌症或神經退化性的疾病。(張潔/綜合外電報導)

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