AI發現抗生素 能殺死超級細菌

AI發現抗生素 能殺死超級細菌

【文╱陳韻涵】

新聞故事:加拿大麥克馬斯特大學(McMaster)和美國麻省理工學院(MIT)研究人員透過人工智慧(AI),發現能殺死一種致命超級細菌的新型抗生素,研究結果上月25日刊登於《自然:化學生物學》期刊。

抗生素能夠殺死細菌,但新藥研發向來是長路漫漫,增加人類感染具抗藥性細菌的機會,讓治療變得更困難,每年至少100萬人因此染病身亡。

超級細菌(superbug)是具有多重抗藥性的細菌,該研究分析的「鮑氏不動桿菌」(Acinetobacter baumannii)即是其中一種超級細菌,此菌會造成肺炎、腦膜炎、腹膜炎等疾病。世界衛生組織(WHO)將「鮑氏不動桿菌」列在「優先病原體」(priority pathogens)清單中,歸類為「重大」(critical)威脅。「優先病原體」清單中,共有12種對人類健康造成強烈威脅的細菌。

「鮑氏不動桿菌」能存活在醫療設備的表面,影響醫療院所與照護機構運作,研究通訊作者、加拿大麥克馬斯特大學的生物化學與生物醫學系助理教授斯托克(Jonathan Stokes)認為,這種細菌是「全民公敵」,在病例中常見,且幾乎讓每種抗生素都無用武之地。

研究人員首先在實驗室中將鮑氏不動桿菌與約7500種化合物接觸,觀察哪些化合物可抑制該細菌生長,接著將化合物的化學結構輸入深度學習的模型中,讓AI學習與細菌生長抑制相關的化合物特徵。

研究人員使用訓練後的AI分析6680種以前未測試過的化合物,藉由AI協助縮小研究範圍,篩選出240種化合物在實驗室進行測試,找到一種新型的抗菌化合物「abaucin」,接著在實驗鼠身上測試,發現abaucin確實能有效抑制細菌生長。

Abaucin是一種窄譜抗生素,只對鮑氏不動桿菌產生效果。研究人員認為,abaucin的精確性會降低出現抗藥性的機率,且可能減少藥物的副作用。

斯托克表示,「AI加快我們探尋新型抗生素的速度,並且減少開發成本,但這只是工作的起點」,下一步是在實驗室中設計適合的藥物分子,並將藥物合成然後展開臨床試驗。他預估,首款AI抗生素可能要等到2030年才能成為處方藥物。

【2023-06-05/聯合報/R09版/好讀周報國際力】