Science发现了导致肠道疾病的蛋白质
来自特拉维夫大学的研究人员创造了一个人工智能平台,该平台可以识别允许细菌感染肠道的特定蛋白质——这种方法为开发智能药物铺平了道路,这种药物可以在不使用抗生素的情况下中和蛋白质并预防疾病。参与这项研究,发表在著名的《科学》杂志上。这项研究的国际合作伙伴包括帝国理工学院(由盖德·弗兰克尔教授领导)、伦敦癌症研究所、以及马德里技术大学和国家生物技术中心的研究人员。
肠道疾病是由附着在肠道细胞上的致病菌引起的。一旦附着,细菌就会使用一种分子注射器将一种叫做“效应蛋白”的蛋白质注入肠道细胞。这些效应器协同工作来接管健康细胞,就像黑客使用一系列代码来接管计算机服务器一样。然而,直到现在,科学家们还不知道是什么蛋白质组合破坏了细胞的防御机制。现在,特拉维夫大学(Tel Aviv University)研究人员的人工智能平台已经在细菌中识别出了新的效应器,这些效应器已经经过了实验测试和验证。随后,在伦敦进行的实验室实验成功地预测了导致致病菌接管肠道的蛋白质组合。
博士生Naama Wagner解释说:“在这项研究中,我们专注于在小鼠中引起肠道疾病的一种细菌,它是导致人类肠道疾病的大肠杆菌的近亲,这样就不会直接与人类病原体打交道。”“我们创造的人工智能知道如何预测各种致病菌的效应,包括攻击具有经济重要性的植物的细菌。我们的计算是通过先进的机器学习工具实现的,这些工具使用了大量细菌的基因组信息。我们在英国的合作伙伴通过实验证明,这种学习方法是极其准确的,我们确定的效应器确实是细菌使用的武器。”
“致病菌是用抗生素治疗的,”Tal pupko教授说。“但抗生素杀死了大量细菌,人们希望致病菌也能被消灭。所以抗生素不是来复枪,而是大炮。此外,抗生素的过度使用导致抗生素耐药细菌的发展,一个全球性的问题正在恶化。了解这种疾病的分子基础是开发比抗生素更聪明的药物的必要步骤,这种药物完全不会伤害肠道内的细菌群。这一次我们发现了攻击啮齿动物的肠道细菌的效应者,但这只是开始。我们已经在研究检测其他细菌中的效应菌,试图更好地了解它们是如何在攻击的目标细胞中执行任务的。”
# # #