AI设计蛋白有效阻断蛇毒 毒蛇咬伤治疗新利器(图)

世界卫生组织（WHO）已将蛇咬列为被忽视的热带病之一，与登革热及狂犬病等并列。 （示意图：shutterstock／达志） 毒蛇咬伤每年约造成10万人死亡，目前的治疗方式仍依赖数百年来的抗蛇毒血清，15日发表于《自然》期刊的研究指出，人工智慧（AI）设计的蛋白能有效阻止眼镜蛇、蝰蛇等致命蛇毒的毒性影响，开拓全新的治疗方向。 抗蛇毒血清，需将毒液经特殊减毒处理后，免疫于马匹或羊身上，待它们体内产生有效抗体反应后，再取马血浆精制而成。这些抗毒血清在安全性及效果上参差不齐，且需由专业医疗人员于医院施用，限制了其普及性。 人工智慧技术大幅加速了蛋白设计的进步。许多过去需花数月甚至数年才能完成的挑战，如设计能成功阻挡毒素的新蛋白，如今可在几秒内实现。加州斯克里普斯研究所（Scripps Research）免疫学家约贾丁（Joseph Jardine）表示：「这项技术进展令人惊艳，从过去认为不可能做到，到现在已能解决实际问题。」


RFdiffusion启发蛇咬治疗新方向2022年底，华盛顿大学计算生物物理学家贝克（David Baker）的实验室推出名为「RFdiffusion」的革命性蛋白设计程式，其灵感来自DALL-E等AI图像生成工具。该工具能设计与目标蛋白结合力极强的小型蛋白，应用范围包括癌症及自体免疫疾病。 实验室成员托雷斯（Susana Vázquez Torres）对被忽视的热带病特别感兴趣，提出利用RFdiffusion改善蛇咬治疗的构想。蛇毒由多种蛋白毒素组成，会导致瘫痪及组织损伤。团队利用RFdiffusion设计出「迷你结合蛋白」（mini-protein binders），能够辨识眼镜蛇、曼巴蛇及蝰蛇等蛇类分泌的3种主要毒素类型。 世界卫生组织（WHO）已将蛇咬列为被忽视的热带病之一，与登革热及狂犬病等并列，研究人员期待这项新技术能够提供更安全、更有效且更容易施用的治疗方案，拯救更多生命。