陈根：人工智能“慧眼识珠”，辅助发现新药物_风闻

文|陈根

自抗生素在临床上广泛应用以来，人类和动物感染细菌性疾病的发病率和死亡率就大大降低。然而，抗生素的大量使用，也导致了细菌通过获得基因或染色体突变产生细菌耐药性**。**科学家们预测，如果不尽快研发新药，预计到2050年，每年将有一千万人因耐药菌感染而丧生。

但在过去几十年，新诞生的抗生素寥寥无几，且结构上与过去已有抗生素大同小异。这是因为要明确某种感染是否对抗生素有抗药性，需要将细菌分离出来在实验室中培养，观察细菌群的生长情况，这一过程时间消耗大且成本高昂。更重要的是，细菌相关机制复杂，成千上万个未定性的基因簇难以进行分类。

为了解决这一难题，洛克菲勒大学的研究人员使用算法“慧眼识珠”来对这些基因簇进行分类，并挑选出最有希望产生抗菌效果的候选化合物——cilagicin。实验中，cilagicin能够有效杀死细菌，包括对现有抗生素存在耐药性的几个菌株。

根据抗生素干扰代谢过程的不同，抗生素常分为细胞壁合成抑制物、蛋白质合合成抑制物等，前者可通过抑制细胞壁的合成可达到杀菌效应，如青霉素类、头孢类等β-内酰胺类抗生素，但对没有细胞壁的支原体等微生物没有作用。

**众所周知，现有的抗生素会结合一个分子或另一个分子，但耐药菌仍然可以使用第二个分子来维持细胞壁。**而cilagicin攻击细菌时，结合了两种分子C55-P和C55-PP，以达到完美的灭杀效果。

值得一提的是，该化合物不会误伤其他细胞，甚至能够杀死研究人员专门设计来抵抗该药物的细菌。在治疗活体小鼠的细菌感染中，其也能达到令人满意的效果。可以说，cilagicin是在该算法方法辅助下，发现的第一个极具价值的候选药物。

总的来说，**该研究开发了一个高效抗生素候选物推荐算法，为阻止耐药性的发生和传播提供了新策略。**未来，研究人员计划优化该化合物，并在动物身上进行更多其他细菌测试。