[每日新闻简报] 人工智能助力科研：设计特定蛋白质对抗蛇毒，或改变治疗格局

在一项可能彻底改变蛇咬治疗的突破性发展中，研究人员运用人工智能（AI）设计出能够中和蛇毒毒素的特定蛋白质。这一重要进展在2025年1月15日发表于《自然》杂志，强调了机器学习在计算蛋白质设计领域的变革性影响。每年约有100,000人死于蛇咬，创新疗法的需求愈发迫切。历史上，抗蛇毒血清的治疗依赖于来自免疫了蛇毒的马和羊的抗体。尽管这些方法已经使用了一个多世纪，但其有效性和安全性常常不一致，且抗蛇毒血清的使用需要训练有素的医务人员。来自哥斯达黎加大学的毒理学家José María Gutiérrez指出，这些治疗的局限性在于其依赖传统免疫技术，限制了在蛇咬高发地区的可及性和有效性。 研究团队由华盛顿大学的David Baker领导，运用了一个名为RFdiffusion的先进蛋白质设计程序，该程序在2022年底首次发布。这个工具受到流行的AI图像生成器的启发，能够有效地创建可与靶蛋白结合的小型蛋白质，包括与癌症和自身免疫疾病相关的蛋白质。项目中的生物化学家Susana Vázquez Torres看到了利用RFdiffusion解决蛇咬治疗这一长期问题的机会。团队成功设计了针对和抑制来自眼镜蛇、曼巴蛇和蝮蛇等毒蛇毒液影响的“迷你结合物”。 Scripps Research的免疫学家Joseph Jardine对这一领域的快速进展表示惊讶，指出“这太可怕了。情况已经从‘我们连这个都做不到’转变为解决实际问题的概念验证工作。”这一观点准确地概括了当前AI革命的本质，复杂的科学挑战以前需要数年才能解决，而现在可以在几秒钟内处理。该研究的深远影响不可小觑。世界卫生组织（WHO）将蛇咬归类为优先关注的被忽视热带病之一，与登革热和狂犬病等疾病并列。WHO的这一分类强调了在医疗基础设施有限的偏远地区急需有效治疗的紧迫性。 AI设计的蛋白质有可能导致更有效和安全的抗蛇毒血清的产生，这些抗蛇毒血清可以由不那么专业的人员进行管理，从而扩大治疗的可及性。随着这一研究的进展，关于抗蛇毒血清疗法的未来以及AI在解决其他紧迫健康挑战中的潜力的问题也随之而起。这项研究的成功可能为AI在药物设计中的扩展应用铺平道路，突显了我们在疾病干预方面的方法的转变。接下来的步骤将涉及对AI生成的蛋白质进行严格的测试和验证，以确保其在实际场景中的安全性和有效性。 与此同时，人工智能在医疗生物学领域与生物医学的交集，正