AI“科学家”发现,牙膏成分可能有助于解决抗药性疟疾

牙膏中常用的一种成分可以作为抗疟疾药物,用于抗疟疾寄生虫的菌株,它们对目前使用的药物已经有抗药性。剑桥大学研究人员的这一发现得到了人工智能“机器人科学家”Eve的帮助。

当感染了疟疾寄生虫的蚊子咬人时,它通过唾液将寄生虫转移到血液中。这些寄生虫进入肝脏,在那里成熟并繁殖。几天后,这些寄生虫离开肝脏并劫持红细胞,它们继续繁殖,扩散到身体周围并引发症状,包括潜在的危及生命的并发症。

疟疾每年造成超过一百万人死亡,主要在非洲和东南亚。虽然许多药物可以治疗这种疾病,但是疟疾寄生虫对这些药物的耐药性日益增加,将来会引起不可治愈的疟疾。

日前,《科学报道》杂志上发表了一篇研究报告,研究人员在高通量筛选中使用了机器人科学家Eve,发现在大多数牙膏中存在的三氯生,可能有助于解决疟疾的抗药性问题。

当在牙膏中使用时,三氯生通过抑制一种被称为烯酰还原酶(ENR)的作用,防止牙菌斑的细菌积聚(ENR),他们参与脂肪酸的生产。

科学家们已经知道,三氯生在血液中也会抑制疟疾寄生虫疟原虫(Plasmodium)的培养物的生长,并且认为这是因为它是针对在肝脏中发现的ENR。然而,随后的工作表明,提高三氯生对ENR的靶向能力对血液中的寄生虫生长没有影响。

研究小组使用了Eve才发现,实际上三氯生是通过特异性抑制一种完全不同的疟疾寄生虫酶DHFR来影响寄生虫生长。DHFR是公认的抗疟药物乙胺嘧啶的靶标;然而,疟疾寄生虫对药物的耐药性很普遍,特别是在非洲。剑桥研究小组表明,三氯生能够针对这种酶,甚至对耐乙胺嘧啶的寄生虫中起作用。

剑桥大学剑桥系统生物学中心和生物化学系教授Steve Oliver表示,“耐药性疟疾正在成为非洲和东南亚越来越重要的威胁,我们的有效治疗药物正在慢慢耗尽。寻找新药就变得越来越迫切。”

由于三氯生可以抑制ENR和DHFR,研究人员认为在肝脏阶段和晚期血液阶段它都有可能瞄准寄生虫。

作者Elizabeth Bilsland博士,现任巴西坎皮纳斯大学的助理教授补充道,“我们的机器人同事Eve发现,三氯生对疟疾目标有效,希望我们能够用它来开发新药。我们知道这是一个安全的化合物,它能够瞄准疟原虫生命周期中的两点,意味着寄生虫很难产生抗药性。”

机器人科学家Eve是由曼彻斯特大学、阿伯里斯特威斯和剑桥大学的科学家团队开发的,通过自动开发和测试假设来解释观察结果,使用实验室机器人运行实验,解释结果,修改他们的假设,然后重复这个循环,自动化高通量假设为主导的研究。

领导Eve开发的曼彻斯特大学曼彻斯特生物技术研究所教授Ross King表示,“人工智能和机器学习使我们能够创建自动化的科学家,不仅仅是采取‘蛮力’的方法,而是采取智慧的科学方法,这可以大大加快药物研发进程,并有可能获得丰厚的回报。”

原文发布于微信公众号 - 机器人网(robot_globalsources)

原文发表时间:2018-01-22

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