研究人员发明人工智能模型来设计新型抗超级细菌抗生素
麦克马斯特大学和斯坦福大学的研究人员发明了一种新的生成人工智能模型，该模型可以设计数十亿种新型抗生素分子，这些分子价格低廉且易于在实验室中构建。
耐药细菌在全球范围内的传播迫切需要新的抗生素，但即使是现代人工智能方法也仅限于分离有前途的化合物，特别是当研究人员还必须找到制造这些新的人工智能引导药物并在环境中测试它们的方法时。实验室。
在今天发表在《自然机器智能》杂志上的一项新研究中 ，研究人员报告说，他们开发了一种名为 SyntheMol 的新生成人工智能模型，该模型可以设计新的抗生素来阻止鲍曼不动杆菌的传播 ，世界卫生组织已将鲍曼不动杆菌确定为其中之一世界上最危险的抗生素耐药细菌。
众所周知，鲍曼不动杆菌很难根除， 它会引起肺炎、脑膜炎和感染伤口，所有这些都可能导致亡。研究人员表示，治疗选择所剩无几。
“抗生素是一种独特的药物。一旦我们开始在临床上使用它们，我们就会在药物失效之前启动计时器，因为细菌会迅速进化以抵抗它们，”该论文的主要作者、麦克马斯特大学医学院的助理教授乔纳森·斯托克斯(Jonathan Stokes)说。生物医学与生物化学，他与斯坦福大学生物医学数据科学副教授 James Zou 一起进行了这项工作。
“我们需要强大的抗生素研发管线，并且需要快速且廉价地发现它们。这就是人工智能发挥关键作用的地方，”他说。
研究人员开发了生成模型，可以快速、廉价地获取数百亿个有前途的分子。
他们从包含 132,000 个分子片段的库中提取数据，这些片段像乐高积木一样拼凑在一起，但本质上却截然不同。然后，他们将这些分子片段与一组 13 个化学反应进行交叉引用，使他们能够识别 300 亿个片段的双向组合，从而设计出具有最有希望的抗菌特性的新分子。
该模型设计的每个分子依次通过另一个经过训练来预测性的人工智能模型。该过程产生了六种分子，它们对鲍曼不动杆菌具有有效的抗菌活性，而且无。
“Synthemol 不仅设计了有前途的候选药物的新颖分子，而且还生成了如何制造每种新分子的配方。生成此类配方是一种新方法，也是游戏规则的改变者，因为化学家不知道如何制造人工智能设计的分子”，该论文的合著者邹说。
该研究部分由韦斯顿家庭基金会、加拿大健康研究所以及 Marnix 和 Mary Heersink 资助。
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