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AI辅佐抗体规划进入快车道

来源:bob官网下载    发布时间:2025-12-19 04:46:25

  自“阿尔法折叠2”推翻蛋白质结构猜测以来,人工智能(AI)技能在医治性抗体规划范畴展现出史无前例的使用潜力。

  《天然》网站在近来的报导中指出,近年来,多个科研团队使用自主开发的AI东西,辅佐规划并成功制备出多种功用各异的医治性抗体。不过,专家一起提示,这些抗体的安全性与有用性仍需进一步验证。

  抗体是免疫系统中辨认特定靶标并激起维护性反应的要害蛋白质。与一切蛋白质相同,抗体由氨基酸链折叠构成杂乱的三维空间结构,既能阻断病原体侵入细胞,也可符号反常细胞引导免疫系统铲除,还能用于投递药物或按捺疾病相关蛋白质的活性。现在全球已有160余种工程化抗体获批用于癌症、感染性疾病及本身免疫性疾病的医治。

  英国牛津大学旗下《抗体医治》杂志2022年的剖析多个方面数据显现,跟着数千种新式抗体不断涌现,估计到2028年,全球抗体药物商场年收入将打破4550亿美元。正如诺贝尔奖得主、美国华盛顿大学蛋白质规划专家戴维·贝克所言:“抗体已成为制药范畴的硬通货。”

  但是,传统抗体开发流程一般面对周期长、本钱高、应战大的窘境。候选抗体需阅历多轮优化,才干具有抱负药物的特性,包含杰出的溶解性、高度的特异性以及防止脱靶副作用的安全性。美国麻省理工学院机器学习科学家加布里埃尔·科尔索以为,AI的最新发展正在深入改动抗体研制范式,使彻底经过核算手法规划功用性抗体成为实际。

  《天然》和《科学》网站的报导显现,多个研讨团队经过专有AI渠道和开源模型,已成功开宣告系列功用各异的抗体药物。

  上一年秋季,总部在华盛顿州的生物技能公司Absci宣告,规划出首个靶向艾滋病病毒(HIV)保存区域——“火山口区”的特异性抗体。该靶点存在于一切HIV毒株中,意味着此类抗体有望成为广谱抗HIV药物。公司联合创始人肖恩·麦克莱恩泄漏,团队现在正在展开针对子宫内膜异位症、炎症性肠病乃至掉发医治的抗体研制。

  科尔索团队开发了一种名为BoltzGen的AI模型,专精于蛋白质及多肽结合剂的从头规划,包括传统抗体与纳米抗体。该模型选用全原子生成架构,能同步处理蛋白质结构猜测与结合剂规划,完成原子级精度的结构调控。纳米抗体是科学家在骆驼、羊驼和鲨鱼体内发现的特别抗体片段,是现在已知最小的具有完好抗原结合功用的天然分子。

  本年10月,科尔索团队称,BoltzGen规划的纳米抗体有望靶向癌症、病毒及细菌感染相关的多种蛋白。研讨人员在细胞中表达并测验了15种最具潜力的规划,其间多个抗体显现出强效结合才干。不过这些分子没有进入疾病模型验证阶段。

  其他团队也取得了显着发展。本年2月,贝克团队还宣告,经过AI技能发现了能结合一切流感病毒共有蛋白的广谱抗体,为开发通用流感药物拓荒了新途径。该团队同期宣告了能有用中和困难梭菌毒素的抗体,这种感染在医院环境中常见且致死率高。

  上个月,美国加州生物技能公司Nabla与AI草创企业Chai Discovery的科学家宣告,除纳米抗体外,他们使用AI东西成功规划了全长抗体。实验多个方面数据显现,部分抗体能特异性辨认G蛋白偶联受体(GPCR)等传统抗体难以靶向的分子。Nabla团队经过AI渠道生成了数万个GPCR结合抗体,其间数十种在实验室测验中体现出与现有药物适当乃至更强的亲和力,而这些传统药物常常要多年研制周期。

  Nabla首席执行官瑟吉·比斯瓦斯表明,若能精准调控GPCR活性,就等于把握了细胞生物学与疾病进程的要害开关。AI系统正从成功事例中学习,快速生成数百个候选调控分子。

  丹麦工业大学蛋白质工程师蒂莫西·詹金斯点评道,这轮AI抗体规划浪潮将对临床候选药物的数量与研制功率发生深远影响。

  美国加州大学尔湾分校组成生物学家刘畅以为,彻底由AI规划的抗体或许很快进入人体实验阶段。上星期,美国Genative生物医学公司启动了针对严峻哮喘的抗体药物大规模临床实验。该公司运用AI技能对现有抗体来优化,显着提升了其结合才干、稳定性及其他药理特性。

  不过,尽管现有AI东西已能生成高效规划,但其在不同靶点间的体现仍存在必定的差异,且很难精确猜测结合强度等要害参数。人们在大多数情况下要数年时刻,才干建立起彻底依靠AI模型的抗体药物出产系统。

  比斯瓦斯也提示道,人体免疫系统是否会将这些AI规划的抗体辨以为外来物质并引发危险?尽管它们与传统抗体结构类似,但仍需严厉的临床前安全评价。药物开发者还需要一些时刻来确认AI抗体的最佳使用场景,例如霸占GPCR等传统难题靶点。

  他弥补道,AI未来或许规划出具有特别功用的抗体,如穿透血脑屏障或一起辨认多个靶点。当科学家可以一键生成抗体雏形,便能将更多精力投入前沿应战的攻关中。

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