人工智慧(AI)於生物醫學飛速發展,逐漸改變藥物研發和疾病診斷方式。最近運算生物學家 Susana Vázquez Torres 在諾貝爾獎得主 David Baker 領導的華盛頓大學實驗室以人工智慧合成蛋白,中和猛烈蛇毒,協助拉丁美洲偏遠地區農民對抗毒蛇,開創新抗蛇毒曙光。這突破不僅顯示 AI 於蛋白質設計巨大潛力,更大力支持開發全新抗蛇毒方案。
華盛頓大學 Susana Vázquez Torres 及團隊用 NVIDIA Ampere 架構和 L40 GPU,以深度學習模型(RFdiffusion 和 ProteinMPNN)模擬產生逾百萬種抗毒素結構,直接用 NVIDIA AI 工具預測合成蛋白與蛇毒化學反應。AI 設計的合成蛋白可有效中和蛇毒有害成分,比起研究員費時篩選傳統合成蛋白,AI 大幅縮短研發時間,也提高準確性。
團隊指出,AI 具產生合成蛋白抗蛇毒的潛力,還可能用於病毒感染、自身免疫系統疾病及其他生物醫學領域。研究員亦以 AI 取代藥物開發反覆試藥,更深入理解和調控生物系統,為將來醫學進展創造更多機會。
蛇毒是極其複雜的混合物,含多種毒素,對人體造成致命威脅。傳統抗蛇毒血清雖然有療效,但也可能引發過敏反應,且供應十分有限,每劑動輒數百美元,貧困地區的農民根本無法負擔。AI 合成蛋白為抗蛇毒治療提供更安全高效的替代方案。
- Nvidia 生技應用研究:諾貝爾奬得主的生技團隊利用 AI 設計合成蛋白,抵抗致命蛇毒
- De novo designed proteins neutralize lethal snake venom toxins
(本文由 Unwire HK 授權轉載;首圖來源:Ian C. Haydon / UW Medicine Institute for Protein Design)
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