昆士兰科技大学微生物组研究中心的Luis Pedro Coelho副教授表示:“我们急需新的抗生素发现途径。抗菌药耐药性已成为公共卫生领域的重大威胁,每年导致大量人员死亡。”据预测,如果不加以干预,到2050年,AMR每年可能导致高达1000万人死亡。他强调:“通过人工智能挖掘全球微生物组的潜力,我们有望推动创新研究,取得更好的公共卫生效果。”
为了验证机器学习的预测结果,研究团队在实验室中测试了100种针对临床上重要病原体的肽。结果显示,其中79种肽能够破坏细菌膜,63种肽则特异性地针对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等抗生素耐药细菌。Coelho进一步指出:“令人振奋的是,部分肽在消除小鼠感染方面表现出色,其中两种肽甚至能将细菌数量减少达四个数量级。”
在一种临床前模型中,这些新型肽在治疗受感染小鼠时展现出了与多粘菌素B相似的效果。多粘菌素B是一种市售抗生素,常用于治疗脑膜炎、肺炎、败血症和尿路感染等疾病。
为了得出这些结果,研究团队分析了来自全球各地的6万多份宏基因组数据,涵盖了100多万种生物的基因构成。这些宏基因组数据来自海洋、土壤环境以及人类和动物的肠道。基于这些分析,研究团队创建了一个名为AMPSphere的综合数据库,该数据库包含了这些新型抗菌肽的信息,并已作为新抗生素发现的公开、开放资源发布。