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近日，2024 年诺贝尔化学奖得主、美国华盛顿大学医学院教授 David Baker 与丹麦技术大学的 Timothy Patrick Jenkins 带领合作团队取得重大突破。1 月 15 日，他们在《自然》杂志发表研究成果，利用人工智能（AI）技术开发出可中和致命眼镜蛇毒素的新型蛋白质，有望解决困扰医学界百余年的蛇毒治疗难题。![]()
蛇毒复杂且致命，全球每年有 180 万至 270 万人受毒蛇咬伤影响，约 10 万人丧生，30 万人永久性残疾，尤其对资源匮乏地区的公共卫生安全构成挑战。一直以来，蛇毒治疗主要依赖从免疫动物血清中提取的多克隆抗体，但该方法成本高昂、效力有限，还有严重副作用等问题。鉴于此，Baker 与 Jenkins 合作团队将重点放在高致命的三指毒素 3FTxs 上。他们采用深度学习技术，特别是 RFdiffusion 方法，从头设计蛋白质。通过聚焦设计蛋白质与 3FTxs 的 β- 折叠片之间的相互作用，成功创造出专门针对三指毒素 3FTxs 的蛋白质。这些蛋白质在体外实验中有效中和了所有三种 3FTx 亚家族，在小鼠身上展现出惊人的神经毒素保护效果，小鼠存活率达 80% - 100％ 。且新蛋白稳定性高，易于通过微生物发酵策略生产，有望降低成本，提高抗蛇毒疗法的可获得性。该研究被认为是蛇毒治疗的 “游戏改变者”，为未来药物研发打开新窗口。虽然在可预见的未来，传统抗蛇毒素仍将是治疗蛇咬伤的基石，但 AI 设计的新型抗毒素血清可作为补充剂或强化剂提升现有疗法有效性。研究团队还表示，此次药物开发方法对其他缺乏治疗方案的疾病也有帮助，有望为更多常见疾病生成低成本的新型药物 。
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