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人工智能被用来发现与疾病有关的新抗生素和基因

根据《自然》杂志的最新报道,正在使用一种AI机器学习方法开发新型抗生素,该方法可扫描超过1亿个分子的库,其中包括一种可对抗以前认为无法治愈的细菌菌株。
 人工智能被用来发现与疾病有关的新抗生素和基因

该抗生素被称为halicin(以2001年的HAL 9000计算机命名:A Space Odyssey),被认为是首次在AI中发现。虽然AI已应用于抗生素发现过程的一部分,但研究人员表示,这是AI首次帮助从零开始鉴定一种全新的抗生素。该论文由麻省理工学院的合成生物学家吉姆·科林斯(Jim Collins)领导,在《细胞》杂志上发表。
 人工智能被用来发现与疾病有关的新抗生素和基因

在全球范围内,需要新药来对抗不断增长的细菌对细菌的耐药性,导致到2050年每年可导致1000万人死亡的感染。在过去的几十年中,新药的开发速度有所放缓。柯林斯说:“人们不断地发现相同的分子。” “我们需要具有新颖作用机理的新型化学物质。”

研究小组在动物实验中确定了候选者并验证了有前途的分子,匹兹堡大学的计算生物学家雅各布·杜兰特(Jacob Durrant)称其为“卓越”。他说,他认为该方法可以应用于治疗癌症或神经退行性疾病的药物。
 人工智能被用来发现与疾病有关的新抗生素和基因

麻省理工学院的团队开发了一个神经网络,可以逐个原子地学习分子的特性。他们训练了神经网络,使用2335个分子来识别抑制大肠杆菌生长的 分子。其中包括约300种已批准的抗生素和800种来自植物,动物和微生物来源的天然产物的库。

麻省理工学院的AI研究人员,该研究的合著者Regina Barzilay说,AI算法学会了预测分子中发生的情况,而无需任何关于药物如何起作用的假设。她说:“结果,该模型可以学习人类专家未知的新模式。”

麻省理工学院的团队认为这项工作是一种概念证明。他们希望与外部团体或公司合作,将halicin用于临床试验。它还希望扩展其方法,以发现更多新的抗生素并从头开始设计分子。Barzilay表示:“这项研究将所有内容放在一起,并演示了它可以做什么。”

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