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2024-06-11 14:44:10
感染症は世界中で毎年約 127 万人の死因となっていますが、抗生物質耐性の増加により、2050 年までにその数は 1,000 万人に達する可能性があります。この悲観的な見通しは、数十年にわたって新しい種類の抗生物質が開発されていないという事実によってさらに悪化しています。
スペインのバイオテクノロジスト セザール・デ・ラ・フエンテのリーダー 機械生物学グループ ペンシルバニア大学（米国）の研究者は、この問題の解決策は、微生物が対処方法を知らない分子、つまり絶滅した生物に属する分子を生き返らせることだと考えている。彼は、ディープラーニングの助けを借りて、分子の絶滅解除と呼ばれるこの技術を実行し、数十年前に絶滅した2つの人類種であるネアンデルタール人（ネアンデルタリン1）とデニソワ人の分子を「復活」させることで、すでに前臨床抗生物質候補を生み出している。数千年。今週火曜日、彼は雑誌で発表する。 『ネイチャーバイオメディカルエンジニアリング』 マンモスや、ハナゾウ、古代カイギュウ、巨大ナマケモノ、巨大ヘラジカなど過去の動物から発見された有望な新分子。
ゲノムは、進化を通じて生成され、選択された天然の抗菌特性を持つタンパク質を発現します。分子崩壊は、これらの分子が新しい安全な薬の主要候補になる可能性があると仮定しています。新しい記事では、チームはディープラーニングを使用して、抗生物質ペプチドの発見に利用可能なすべての絶滅した生物のプロテオーム（生物によって生成されるタンパク質のグループ）を抽出しています。
1000万個のペプチド
これを実現するために、研究者らは、マルチタスク学習アーキテクチャを使用してペプチドの抗菌活性を予測する APEX (Antibiotic Peptide Deextinction) と呼ばれる人工知能を開発しました。このアルゴリズムは、1,000 万を超えるペプチドを抽出し、抗菌活性を持つ 37,176 の配列を予測しましたが、そのうち 11,035 は既存の生物には見られないものでした。最終的に、チームは 69 のペプチドを合成し、細菌病原体に対する活性を実験的に確認しました。ほとんどのペプチドは、外膜を攻撃する傾向がある既知の抗菌ペプチドとは異なり、細胞質膜を脱分極させることで細菌を殺しました。
特に、リード化合物（マンモス由来のいわゆるマンムトゥシン-2、ハナゾウ由来のエレファシン-2、古代カイギュウ由来のヒドロダミン-1、巨大ナマケモノ由来のミロドニン-2、絶滅した巨大ヘラジカ由来のメガロセリン-1など）は、皮膚膿瘍または大腿部感染症のマウスにおいて抗感染活性を示した。
「抗菌薬耐性は現代の最大の脅威の一つであり、新しい抗生物質が緊急に必要とされている」と、数日前にクイーンズランド工科大学（オーストラリア）の科学者と共同で、AIの助けを借りて自然界の抗生物質の潜在的な発生源をほぼ100万個特定した研究を雑誌「Cell」に発表したX De la Fuenteアカウントで警告している。彼の見解では、ディープラーニングの助けを借りた分子絶滅は、治療分子の発見を加速させ、新薬発見のまったく新しい枠組みを提供できる可能性がある。
#スペインの科学者がマンモスの分子を復活させて抗生物質を作る