人工智慧找到抗瘧疾新藥

英國劍橋大學生技醫療團隊研發一具名叫「夏娃」的「人工智慧AI醫生」,可以替科學家尋找新藥,這套 AI系統分析病因與各種化學藥理,經過算式推測什麼藥物可能有用。最近「夏娃」認為,通常應用在牙膏中的殺菌成分可以用作抗瘧疾藥物,經過研究人員的查核也得到了確認。

科技探險(techxplore)報導,瘧疾是一種古老傳染病,就目前考古資料,至少在新石器時代確定已經存在,但是它至今仍是棘手的傳染病,每年至少殺死50萬人,主要在非洲與東南亞。它是由瘧原蟲為病因,由蚊子為媒介,當蚊子叮人時,蚊子唾液會將瘧原蟲轉移到血液中,這些原蟲會進入肝臟開始發育並成熟。幾天后,瘧原蟲離開肝臟,開始寄生紅血球繼續繁殖,造成血液帶養份效果下降,也會造成全身性免疫反應,包括40度以上的高燒,會危及生命。

雖然人類開發了許多藥物來治療,比如奎寧、青蒿素,但是瘧原蟲對這些藥物的抗藥性也在增加中。現在,劍橋大學的研究人員在「AI醫生夏娃」的幫助,發現牙膏裡常見的殺菌劑三氯沙,居然可以治療瘧疾,令研究人員喜出望外。

三氯沙的學名叫二氯苯氧氯酚,是一種無毒性殺菌劑,因此應用相當廣泛,在牙膏、洗碗精、濕紙巾、洗手乳都會用到,牙膏中的三氯沙可以防止牙菌斑細菌在牙齒表面的累積,使潔牙效果持續。曾有傳言指出三氯沙與自來水混合可能致癌,引發不小恐慌,不過多數科學家認為,這種傳言根本就是小題大作。

研究小組利用「夏娃」發現,三氯沙會抑制瘧原蟲在初期染感階段的成長,而且三氯沙也會破壞瘧原蟲製作的一種名叫DHFR的酶,這種酶經常是瘧原蟲抗藥性的根源,劍橋小組表明,三氯沙既然破壞了這種酶,就能夠使原本無效的抗瘧疾藥物重新變得有效。

劍橋生醫中心的史蒂夫.奧利佛教授(Steve Oliver)說:「在非洲和東南亞地區,抗藥性瘧疾已經成為日益嚴重的威脅,目前我們手頭上有效的治療藥物正在慢慢枯竭,所以尋找新藥正變得越來越緊迫。如今三氯沙很可能同時解決2個問題。」

研究人員相信,三氯沙的化學機制,可能在肝臟階段和晚期血液階段都具有對付瘧原蟲的效果。巴西坎皮納斯州立大學(Universidade Estadual de Campinas)助理教授伊麗莎白.比爾斯蘭德博士(Dr Elizabeth Bilsland)說:「我們的夏娃醫生發現三氯沙的機制,我們希望能夠用它來開發新藥,這有多重好處,首先我們已經知道三氯沙很安全,而且它在瘧原蟲生命週期中的2個階段都有抑制效果,這就像是雙重保險,使瘧原蟲很難產生抗藥性。」

夏娃AI醫生是由英國曼徹斯特大學、亞伯立斯威大學、劍橋大學共同合作,可以自動開發並測試模擬假設來解釋觀察結果,機器人會自己進行實驗,自動觀察並加速藥物效果,結果出爐後再自己解釋現象,並修改原有的假設,然後重複這個循環,最終得到最符合預期的藥品。換言之,它可以迅速的把實驗人員曠日廢時的取材、實驗、觀察、分析、檢討,不斷的重覆進行,並且不會出錯。

研發「夏娃」的曼徹斯特大學生物技術研究所的羅斯.金教授(Ross King)說:「人工智慧可以使我們能夠創造出『自動化的科學家』,這將可以大大加快藥物研發的進程。」

中時電子報 江飛宇


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