“我們需要在抗生素研究中大膽思考，”塞薩爾·德拉富恩特說。“每年有超過 100 萬人死于耐藥感染，預(yù)計(jì)到 2050 年這一數(shù)字將達(dá)到 1000 萬人。幾十年來一直沒有出現(xiàn)真正的新型抗生素，而且我們中很少有人解決這個(gè)問題，因此我們需要考慮的不僅僅是新藥。我們需要新的框架。”
De la Fuente 是賓夕法尼亞大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院生物工程系和化學(xué)與生物分子工程系的校長助理教授。他還在佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院的精神病學(xué)和微生物學(xué)領(lǐng)域擔(dān)任其他主要職務(wù)。
德拉富恩特的實(shí)驗(yàn)室機(jī)器生物學(xué)小組利用工程和健康科學(xué)領(lǐng)域的強(qiáng)大合作伙伴關(guān)系創(chuàng)建了這些新框架，利用“機(jī)器的力量加速生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)現(xiàn)”。
該小組將人工智能與先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法相結(jié)合，挖掘古老的過去，以實(shí)現(xiàn)未來的醫(yī)學(xué)突破。在最近發(fā)表在《Cell Host & Microbe》雜志上的一項(xiàng)研究中，該團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)了“分子去滅絕”領(lǐng)域。
我們的基因組——我們的遺傳物質(zhì)——以及我們遠(yuǎn)古祖先的基因組，表達(dá)具有天然抗菌特性的蛋白質(zhì)。“分子去滅絕”假設(shè)這些分子可能是安全新藥的主要候選者。這些分子是通過進(jìn)化自然產(chǎn)生和選擇的，與單獨(dú)使用人工智能進(jìn)行分子發(fā)現(xiàn)相比，具有廣闊的優(yōu)勢。
在本文中，研究小組探索了兩種已滅絕生物——尼安德特人和丹尼索瓦人(人類的遠(yuǎn)古祖先)的蛋白質(zhì)組表達(dá)，并發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種具有抗生素特性的小蛋白質(zhì)序列。然后他們的實(shí)驗(yàn)室致力于合成這些分子，使這些消失已久的化學(xué)物質(zhì)重新煥發(fā)活力。
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