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英科学家借AI协助研究:牙膏成分可对抗疟疾

据报道,人工智能(AI)“ 机器人 科学家”参与的研究表明,牙膏的一种常见成分三氯生可以对抗耐药的疟疾菌株。

英科学家借AI协助研究:牙膏成分可对抗疟疾

在《科学报告》的一项研究中,来自英国剑桥大学的科学家使用人工 智能机器人 对牙膏成分进行了高通量筛查,他们认为三氯生这种成分可能在两个关键阶段——肝脏和血液中阻断疟疾感染。

每年约有50万人死于疟疾,他们中的绝大多数是非洲极贫地区的儿童。这种疾病可以用多种药物来治疗,但随着菌株的耐药性不断增强,一些菌株将来无药可医的风险也在增加。

剑桥大学生物化学系的史蒂夫 奥利弗(Steve Oliver)表示,由于上述原因,开发新药物的工作显得尤为紧迫。他与伊丽莎白 比尔斯兰(Elizabeth Bilsland)共同负责这项研究。

疟原虫通过蚊虫叮咬转移到新宿主体内后,就会进入肝脏,在那里发育成熟并进行繁殖,随后侵入红细胞,繁殖并扩散到全身,引起发烧和其他危及生命的并发症。

一段时期以来,科学家们已经认识到,三氯生可以通过抑制依诺酰还原酶(ENR)的作用来阻断疟原虫在血液感染阶段的生长,这种酶与脂肪酸的产生有关。

在牙膏中,这一抑制过程有助于防止菌斑细菌的积累。然而在这项最新的研究中,比尔斯兰的研究小组发现,三氯生也能抑制疟原虫体内另一种完全不同的酶,即二氢叶酸还原酶(DHFR)。

二氢叶酸还原酶是抗疟乙胺嘧啶(antimalarial pyrimethamine)的主攻目标,疟原虫(特别是非洲地区的疟原虫)对这种药物的耐药性不断增强。剑桥研究小组的研究表明,三氯生甚至能够对耐药疟原虫体内的二氢叶酸还原酶产生抑制作用。

“机器人研究员发现三氯生能够有效对抗疟疾病原,这带给了我们希望,也许我们可以使用它开发一种新药,”研究小组负责人伊丽莎白 比尔斯兰说道。“三氯生是一种安全的化合物,它能够在疟原虫生长的两个重要节点发生作用,使之很难产生耐药性。”

该研究中使用人工智能机器人科学家(绰号Eve)旨在使药物发现过程自动化并加速这一过程。为实现这一目标,机器人自行提出假设并对其进行测试来解释观测结果,借助实验室机器人进行实验,分析实验结果,更改假设,然后重复上述过程。


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