科技日報記者 張佳欣
15日的《自然》雜志報道了一項(xiàng)計算生物學(xué)研究成果：華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)設(shè)計研究所和丹麥技術(shù)大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊利用深度學(xué)習(xí)工具，設(shè)計出一種新型蛋白質(zhì)，能與致命的眼鏡蛇毒素結(jié)合并使其失效。
大多數(shù)眼鏡蛇都有兩顆細(xì)小的毒牙，形狀像淺針。在緊緊咬住獵物時，蛇頜后部的腺體會向毒牙注入毒液，進(jìn)入獵物體內(nèi)。毒液成分中包括可能致命的三指毒素，能殺死細(xì)胞，損害身體組織。更嚴(yán)重的是，三指毒素還能中斷神經(jīng)和肌肉之間的信號傳遞，導(dǎo)致癱瘓甚至死亡。
目前，治療眼鏡蛇咬傷的方法主要是使用從已對蛇毒產(chǎn)生免疫的動物血漿中提取的抗體。然而，這種抗體的生產(chǎn)成本高昂，且對三指毒素效力有限。此外，這種治療方法還可能產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用，包括導(dǎo)致患者休克或呼吸困難。
此次研究重點(diǎn)關(guān)注的正是三指毒素。這種毒素往往會逃避免疫系統(tǒng)的攻擊，導(dǎo)致血漿療法無效。
人工智能設(shè)計生成的分子能為小鼠提供針對三指毒素的全面保護(hù)，存活率達(dá)到80%—100%。
由于每種蛇毒都是多種獨(dú)特毒素的復(fù)雜混合物，這些分子尚不能保護(hù)蛇咬傷患者免受完整蛇毒的侵害，具體存活率取決于劑量、毒素和設(shè)計的蛋白質(zhì)。
這些設(shè)計蛋白質(zhì)的另一個優(yōu)點(diǎn)是體積很小，能更好地穿透組織，可能比目前的抗體更快地中和毒素。而且，這些蛋白質(zhì)完全是在計算機(jī)上使用人工智能軟件創(chuàng)建的，顯著縮短了發(fā)現(xiàn)時間。
研究團(tuán)隊強(qiáng)調(diào)，在可預(yù)見的未來，傳統(tǒng)抗蛇毒血清仍是治療蛇咬傷的基礎(chǔ)。這種計算機(jī)設(shè)計的抗毒素可能成為補(bǔ)充或增強(qiáng)劑，提高現(xiàn)有療法的有效性。
