斯坦福大学开发AI模型生成噬菌体对抗抗生素耐药性,已产出16种高效杀菌病毒
8月13日消息,斯坦福大学化学工程师Brian Hie和生物工程研究生Samuel King利用生成式AI模型Evo 2,成功设计出16种对大肠杆菌具有高效杀伤力的噬菌体(bacteriophages),为对抗抗生素耐药性提供了新工具。
技术背景:噬菌体是一类专门感染细菌的病毒,可通过注入遗传物质使细菌裂解死亡。噬菌体疗法在抗生素问世前曾广泛使用,近年来因抗生素耐药性加剧而重新受到关注。然而,自然噬菌体的宿主范围有限、细菌易产生抗性等问题制约了其临床应用。
Evo 2模型能够从海量基因组数据中学习病毒的遗传规律,并生成全新的噬菌体基因组序列。研究团队称这些AI设计的噬菌体表现 exceptionally good(异常出色)的杀菌效果,针对大肠杆菌这一可导致人类严重疾病和死亡的重要病原体。
抗生素耐药性被世界卫生组织列为全球十大公共卫生威胁之一。据估计,到2050年耐药感染每年可能造成1000万人死亡。传统抗生素发现管道趋于枯竭,而AI驱动的噬菌体设计提供了一条全新的解决路径:
第一,AI可以快速生成大量候选噬菌体序列,大幅缩短发现周期。第二,生成式模型可针对特定病原体定制噬菌体,提高治疗精准度。第三,可同时设计多种噬菌体进行鸡尾酒疗法,降低细菌产生抗性的概率。该研究标志着AI从药物靶点发现迈向完整生物体设计的新阶段。
(来源:The Chemical Engineer)