科學家利用AI發現新抗生素 專門對付超級細菌

撰文:歐敬洛
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科學家利用了人工智能(AI)發現一種新的抗生素,可以對付一種被稱為「超級細菌」的致命惡菌。加拿大及美國的研究人員表示,AI有能力加速新藥的發現,會成為醫學革命的新力量。

抗生素是殺死細菌的武器,但隨着新藥物開發愈來愈困難,變得有抗藥物性的細菌變得難以治癒。一種可以在醫院,特別是深切治療部中會找到的鮑氏不動桿菌(或稱AB菌)就是其中一例。

圖為鮑氏不動桿菌的電子顯微鏡照片,鮑氏不動桿菌是醫院內感染的超級細菌之一。(Wikipedia)

鮑氏不動桿菌是醫院內感染中的病菌之一,感染傷口可導致肺炎或腦膜炎。鮑氏不動桿菌之所以被稱為超級細菌,是因為其有很強的生命力及抗藥性,一般抗生素難以殺死細菌,往往要使用毒性很高的後線抗生素治療,還不一定有效。

來自加拿大麥克馬斯特大學(McMaster University)及美國麻省理工(Massachusetts Institute of Technology)的研究人員,利用AI協助尋找對付鮑氏不動桿菌的方法。首先研究人員透過訓練AI,讓AI認識不同種類的抗生素能對付的細菌及其藥理,學習化合物在細菌上的各種效用。然後讓AI從6680種化合物名單中挑選可以對付鮑氏不動桿菌的的藥方,最終AI花了一個半小時後,找出了240個可能的化合物。

研究人員其後從中篩選出9種潛在的抗生素,最後找出了一種有效的強力抗生素Abacuin。實驗表明,Abacuin可以治癒被鮑氏不動桿菌感染的小鼠傷口,及殺死沾染鮑氏不動桿菌的樣本。

有趣的是,Abacuin似乎只對鮑氏不動桿菌產生作用。不少抗生素都會不分青紅皂白殺死多種細菌,或對其他化合物起作用,愈是單一的抗生素意味其副作用影響較少,也能減少細菌產生抗藥性的機會。

研究人員表示,AI能夠大幅縮短尋找合適化合物的時間,從而加快新藥物的研發,同時降低研發成本。新研究發表在最新一期的期刊《自然-化學生物學》(Nature Chemical Biology)上。