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麻省理工学院利用人工智能发现了一种新抗生素

2020-02-25 15:50 次阅读

  麻省理工学院的一个研究小组利用人工智能发现了一种新抗生素,以帮助对抗不断增加的耐药性。

  利用机器学习算法,麻省理工学院的研究人员能够发现一种新的抗生素化合物,这种化合物在30天的小鼠治疗期间没有产生任何耐药性。

  该算法使用了大约2500个分子——包括1700种fda批准的药物和800种天然产物——来寻找使分子有效杀死细菌的化学特征。

  在对模型进行训练后,研究人员在一个包含约6000种化合物的库中进行了测试,这些化合物被称为布罗德研究所(Broad Institute)的药物再利用中心(Drug repurhub)。

  “我们想开发一个平台,让我们利用人工智能开启一个新时代的抗生素药物发现,”詹姆斯·柯林斯解释医学工程和科学领域教授的麻省理工学院的医学工程和科学研究所(ime)和生物工程系。

  “我们的方法揭示了这种神奇的分子,它可能是目前发现的最强大的抗生素之一。”

  抗生素耐药性是可怕的。研究人员已经发现了对目前的抗生素有免疫的细菌,我们正面临着疾病再次致命的危险,这些疾病已经变得很容易治疗了。

  美国疾病控制与预防中心(CDC)的数据已经表明,仅在美国,耐抗生素细菌和抗抗生素真菌每年就造成280多万人感染,3.5万人死亡。

  柯林斯说:“我们正面临着抗生素耐药性方面的日益严重的危机,这是由于越来越多的病原体对现有的抗生素产生耐药性,以及生物技术和制药行业缺乏新抗生素的供应。”

  最近的冠状病毒爆发让许多病人患上了肺炎。有了抗生素,除非病人的免疫系统被严重削弱,否则肺炎通常不会致命。如果对抗生素的耐药性使医疗保健回到上世纪30年代,那么目前冠状病毒的死亡人数将会高得多。

  麻省理工学院的研究人员声称,他们的人工智能能够在几天内检测出1亿多种化合物,从而找出可能杀死细菌的抗生素。这种快速的检查减少了发现新的挽救生命的治疗方法所需的时间,并开始把机会转向对我们有利的方向。

  这种新发现的分子被称为halicin——以电影《2001太空漫游》中的人工智能哈尔命名——并被发现对大肠杆菌有效。该团队现在希望开发出供人类使用的halicin(一个单独的机器学习模型已经表明,它对人类的毒性应该很低,所以早期迹象是积极的)。

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