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外媒 | 生成AI或可加速新冠病毒抗病毒药物的发现-普瑞纯证

生成AI或可加速新冠病毒抗病毒药物的发现

据上周发表在《科学进展》杂志上的一项研究表明,研究人员开发了一种生成人工智能(AI)模型,可以设计新型分子以阻断导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒。由于药物目标蛋白和活性分子的结构不确定,药物发现通常是一个漫长而具有挑战性的过程。因此,开发新药可能需要超过十年的时间。在COVID-19大流行的早期阶段,全球的研究团队能够合作开发出新的治疗方法,进展显著。这在很大程度上是因为许多这些药物已经被批准用于其他用途,并被重新用于COVID-19。然而,研究人员指出,未来可能需要更快地开发新药来对抗未来的大流行病或处理现有病毒的突变。他们指出,COVID-19自爆发以来已经变异了多次,因此,当时开发的一些疗法不再有效。这为药物发现带来了独特的挑战,需要一种比传统方法更快更适应的药物发现方法。

牛津大学、IBM和英国同步辐射和光源设施Diamond Light Source的团队结合使用生成AI技术开发了这种方法。据IBM的一篇博客文章介绍,团队假设这种AI处理海量数据和生成新的见解的能力将使其能够创造完全不在自然界中的分子,以支持药物发现。他们的模型名为分子的控制生成(CogMol),基于一种称为变分自编码器(VAEs)的架构,该架构将原始数据编码为压缩形式,然后将其翻译回原始样本的统计变化。该模型被训练在一个大的分子数据集上,这些分子被表示为文本字符串,另外还包括有关蛋白质及其结合方式的一般信息。为了使该模型更通用,能够部署在从未遇到的分子设计任务中,研究人员故意从数据集中排除了有关SARS-CoV-2的信息。

从那里开始,该模型的任务是找到类似药物的分子,以与两个COVID-19蛋白质目标结合:刺突蛋白和主要蛋白酶,这些蛋白质是病毒感染所必需的。这种通过生成AI技术进行药物分子设计的方法,将为新冠肺炎疫情的治疗和抗病毒药物的研发提供新的途径。

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