在最新研究中，昆士蘭科技大學(xué)、賓夕法尼亞大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、歐洲分子生物學(xué)實驗室和愛爾蘭APC微生物組研究所的研究團(tuán)隊，借助機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，成功識別出863498種具有潛力的抗菌肽。這些抗菌肽是具備殺死或抑制傳染性微生物生長能力的小分子，它們的發(fā)現(xiàn)為全球日益嚴(yán)重的抗菌藥耐藥性（AMR）問題帶來了新的希望。該研究成果已于2024年6月5日在Cell期刊上在線發(fā)表，標(biāo)題為“Discovery of antimicrobial peptides in the global microbiome wIT(http://www.weberwork.com/sell/l_25/)h machine learning”。
昆士蘭科技大學(xué)微生物組研究中心的Luis Pedro Coelho副教授表示：“我們急需新的抗生素發(fā)現(xiàn)途徑?？咕幠退幮砸殉蔀楣残l(wèi)生領(lǐng)域的重大威脅，每年導(dǎo)致大量人員死亡。”據(jù)預(yù)測，如果不加以干預(yù)，到2050年，AMR每年可能導(dǎo)致高達(dá)1000萬人死亡。他強(qiáng)調(diào)：“通過人工智能挖掘全球微生物組的潛力，我們有望推動創(chuàng)新研究，取得更好的公共衛(wèi)生效果。”
為了驗證機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測結(jié)果，研究團(tuán)隊在實驗室中測試了100種針對臨床上重要病原體的肽。結(jié)果顯示，其中79種肽能夠破壞細(xì)菌膜，63種肽則特異性地針對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌等抗生素耐藥細(xì)菌。Coelho進(jìn)一步指出：“令人振奮的是，部分肽在消除小鼠感染方面表現(xiàn)出色，其中兩種肽甚至能將細(xì)菌數(shù)量減少達(dá)四個數(shù)量級。”
在一種臨床前模型中，這些新型肽在治療受感染小鼠時展現(xiàn)出了與多粘菌素B相似的效果。多粘菌素B是一種市售抗生素，常用于治療腦膜炎、肺炎、敗血癥和尿路感染等疾病。
為了得出這些結(jié)果，研究團(tuán)隊分析了來自全球各地的6萬多份宏基因組數(shù)據(jù)，涵蓋了100多萬種生物的基因構(gòu)成。這些宏基因組數(shù)據(jù)來自海洋、土壤環(huán)境以及人類和動物的腸道。基于這些分析，研究團(tuán)隊創(chuàng)建了一個名為AMPSphere的綜合數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫包含了這些新型抗菌肽的信息，并已作為新抗生素發(fā)現(xiàn)的公開、開放資源發(fā)布。
