
圖:機器人科學家 “夏娃”
英國曼徹斯特大學的研究人員最近聲稱他們(men) 研究出了新一代機器人科學家,用於(yu) 藥物研發,降低研發成本。這位科研新星--"夏娃"女士已經成功的發現了一種具有抗腫瘤特性的化合物能同時應用於(yu) 瘧疾的治療。
在科學研究自動化和機械化的趨勢下,機器人科學家應運而生。2009年阿伯裏斯特威斯和劍橋大學就已經研發了第一個(ge) 科學機器人"亞(ya) 當"。這群新型科學家能自動開發;根據觀察測試假說;進行實驗;解釋結果修正自己的假設;然後重複循環,自動高通量進行假設研究。機器人科學家同樣非常適合記錄科學知識:由於(yu) 實驗構思和執行皆由計算機自動執行的,所以它可以完全捕捉和數字化記錄的科學研究過程的各個(ge) 方麵。"亞(ya) 當"發明之後,同一科研隊伍在曼徹斯特大學又研發出了"夏娃",應用於(yu) 藥物研發中的早期設計。
首先,"夏娃"機器人能夠每天係統地甄別超過1萬(wan) 種化合物。利用其人工智能,根據她的早期的篩選"經驗"(設定),選擇能被選定的藥物靶點高概率激活的化合物。這個(ge) 篩選係統是基於(yu) 基因工程酵母的。這使得"夏娃"能排除對細胞有毒的物質,並選擇能阻斷寄生蟲蛋白質的,同時對人蛋白質毫發無損的化合物。篩選出的化合物隨後自動地被工程化修改,以便於(yu) 更快,比定製測定法中比標準更便宜地方式產(chan) 生。"夏娃"同時使用多種類型的測定法和更有效地利用檢查設施,"夏娃"這些優(you) 點增加了一定預算內(nei) 發現新潛在藥物的概率。
研發團隊將"夏娃"的首秀用於(yu) 熱帶疾病藥物的搜索。他表示被忽視的熱帶病是人類的禍害,每年殺死數百萬(wan) 人,我們(men) 知道是什麽(me) 原因導致這些疾病。在理論上我們(men) 可以研發,使用小分子藥物攻擊致病的寄生蟲,但實際上研發成本和藥物發現的速度,經濟回報等因素使得製藥業(ye) 對此沒有興(xing) 趣。
為(wei) 了測試這種方法的可行性,研究人員針對如瘧疾,南美錐蟲病和血吸蟲病熱帶寄生蟲病,對約1500種臨(lin) 床批準藥物的關(guan) 鍵分子進行檢測。通過檢測,"夏娃"確認一種先前已認定作為(wei) 抗癌藥物的化合物能抑製瘧原蟲治病的關(guan) 鍵分子,DHFR。目前常規用於(yu) 預防瘧疾的藥物通常是能抑製DHFR的藥物。考慮到現在盡管付出大量的努力,仍然沒有人能找到一種新的抗瘧藥,並能夠通過臨(lin) 床試驗。所以"夏娃"的發現不僅(jin) 僅(jin) 展示的是一種新的方法,更可能為(wei) 抗瘧藥的更新帶來新貢獻。
"夏娃"的工作極大降低了藥物篩選的成本,不確定性和時間,並且將可能改善數以百萬(wan) 計世界各地的人們(men) 生活。
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