人工智慧找到抗疟疾新药

这套巨大的自动化实验装置,就是夏娃AI医生。(图/曼彻斯特大学)

英国剑桥大学生技医疗团队研发一具名叫「夏娃」的「人工智慧AI医生」,可以替科学家寻找新药,这套 AI系统分析病因与各种化学药理,经过算式推测什么药物可能有用。最近「夏娃」认为,通常应用在牙膏中的杀菌成分可以用作抗疟疾药物,经过研究人员的查核也得到了确认。

科技探险(techxplore)报导,疟疾是一种古老传染病,就目前考古资料,至少在新石器时代确定已经存在,但是它至今仍是棘手的传染病,每年至少杀死50万人,主要在非洲与东南亚。它是由疟原虫为病因,由蚊子为媒介,当蚊子叮人时,蚊子唾液会将疟原虫转移到血液中,这些原虫会进入肝脏开始发育并成熟。几天后,疟原虫离开肝脏,开始寄生红血球继续繁殖,造成血液带养份效果下降,也会造成全身性免疫反应,包括40度以上的高烧,会危及生命。

虽然人类开发了许多药物来治疗,比如奎宁、青蒿素,但是疟原虫对这些药物的抗药性也在增加中。现在,剑桥大学的研究人员在「AI医生夏娃」的帮助,发现牙膏里常见的杀菌剂三氯沙,居然可以治疗疟疾,令研究人员喜出望外。

三氯沙的学名叫二氯苯氧氯酚,是一种无毒性杀菌剂,因此应用相当广泛,在牙膏、洗碗精、湿纸巾、洗手乳都会用到,牙膏中的三氯沙可以防止牙菌斑细菌在牙齿表面的累积,使洁牙效果持续。曾有传言指出三氯沙与自来水混合可能致癌,引发不小恐慌,不过多数科学家认为,这种传言根本就是小题大作。

研究小组利用「夏娃」发现,三氯沙会抑制疟原虫在初期染感阶段的成长,而且三氯沙也会破坏疟原虫制作的一种名叫DHFR的酶,这种酶经常是疟原虫抗药性的根源,剑桥小组表明,三氯沙既然破坏了这种酶,就能够使原本无效的抗疟疾药物重新变得有效。

剑桥生医中心的史蒂夫.奥利佛教授(Steve Oliver)说:「在非洲和东南亚地区,抗药性疟疾已经成为日益严重的威胁,目前我们手头上有效的治疗药物正在慢慢枯竭,所以寻找新药正变得越来越紧迫。如今三氯沙很可能同时解决2个问题。」

研究人员相信,三氯沙的化学机制,可能在肝脏阶段和晚期血液阶段都具有对付疟原虫的效果。巴西坎皮纳斯州立大学(Universidade Estadual de Campinas)助理教授伊丽莎白.比尔斯兰德博士(Dr Elizabeth Bilsland)说:「我们的夏娃医生发现三氯沙的机制,我们希望能够用它来开发新药,这有多重好处,首先我们已经知道三氯沙很安全,而且它在疟原虫生命周期中的2个阶段都有抑制效果,这就像是双重保险,使疟原虫很难产生抗药性。」

夏娃AI医生是由英国曼彻斯特大学、亚伯立斯威大学、剑桥大学共同合作,可以自动开发并测试模拟假设来解释观察结果,机器人会自己进行实验,自动观察并加速药物效果,结果出炉后再自己解释现象,并修改原有的假设,然后重复这个循环,最终得到最符合预期的药品。换言之,它可以迅速的把实验人员旷日废时的取材、实验、观察、分析、检讨,不断的重复进行,并且不会出错。

研发「夏娃」的曼彻斯特大学生物技术研究所的罗斯.金教授(Ross King)说:「人工智慧可以使我们能够创造出『自动化的科学家』,这将可以大大加快药物研发的进程。」