物理科技生物学-PHYICA

超级计算机智胜抗生素耐药性

医学研究 2022-04-05 21:52:25

大肠杆菌,世界卫生组织目标清单上的三大病原体之一

学分:朴茨茅斯大学 通过使用超级计算来跟上令人印象深刻的疾病进化能力,科学家们在对抗人类健康面临的最大威胁方面可能取得了巨大的飞跃

由Dr

朴茨茅斯大学的格哈德·柯尼格通过重新设计现有抗生素来克服细菌耐药机制,从而解决了抗生素耐药性问题

据估计,每年约有70万人死于抗生素耐药性细菌,这一数字预计将上升到数百万

如果没有有效的抗生素,预期寿命预计会下降20年

研发新抗生素来对抗疾病的竞赛已经进行了很多年,其速度超过了疾病的发展速度

几十年来,计算机已经被用于药物设计,但这是第一项使用多管齐下的计算机指导策略,从细菌智胜的现有抗生素中制造新抗生素的研究

这项研究发表在PNAS

博士;医生

该大学生物科学学院的计算化学家、该论文的第一作者柯尼希说:“抗生素是现代医学的支柱之一,抗生素耐药性是人类健康面临的最大威胁之一

迫切需要开发对抗不断进化的细菌的新方法

“细菌针对我们的反策略制定反策略并对新抗生素产生耐药性只是时间问题,因此我们将不得不继续研究细菌的耐药机制,并相应地开发新的衍生物。”

" 这项新工作的希望在于表明细菌的耐药机制可以用系统的方式来解决,让科学不断地用新抗生素的计算进化来反击

博士;医生

柯尼格说:“我们的计算机每年都在变得更快

因此,我们有希望扭转局面

“如果计算机能在国际象棋中击败世界冠军,我不明白为什么它们不应该也能击败细菌

" 包括诺贝尔奖获得者阿达·约纳特在内的国际团队在马克斯·普朗克科伦佛森研究所、魏茨曼研究所以及杜伊斯堡-埃森大学、波鸿大学和昆士兰大学开展了这项研究

他们开发了一种策略来同时模拟重新设计的抗生素的许多方面,包括它的溶解性如何,它进入细菌的效果如何,以及它阻断细菌蛋白质产生的效果如何

这项研究中概述的计算工作是在欧洲顶级超级计算机上几周内完成的,但国际团队花了几年时间通过实验验证了他们的方法确实是正确的

博士;医生

柯尼格说:“使用计算方法使新抗生素衍生物的开发更快、更便宜,在合成前预测化合物是否会有活性也避免了化学浪费

“这是一项极其赋能的技术

"

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