加蘭他敏是世界各地阿爾茨海默病和其他形式癡呆癥患者用來治療癥狀的常用藥物。不幸的是，在實驗室中按所需規(guī)模合成活性化合物在商業(yè)上不可行?；钚猿煞质峭ㄟ^一個耗時的過程從水仙花中提取的，不可預(yù)測的因素(例如天氣和農(nóng)作物產(chǎn)量)可能會影響藥物的供應(yīng)和價格。
現(xiàn)在，德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員已經(jīng)開發(fā)出了包括人工智能系統(tǒng)和發(fā)光生物傳感器在內(nèi)的工具，有一天可以利用微生物來完成所有工作。
在《自然通訊》的一篇論文中，研究人員概述了利用轉(zhuǎn)基因細菌制造加蘭他敏化學(xué)前體的過程，作為微生物正常細胞代謝的副產(chǎn)品。從本質(zhì)上講，細菌被編程為將食物轉(zhuǎn)化為藥物化合物。
“我們的目標是最終大量發(fā)酵這樣的藥物，”分子生物科學(xué)教授、該研究的作者安德魯·艾靈頓(Andrew Ellington)說。“這種方法創(chuàng)造了可靠的供應(yīng)，生產(chǎn)成本要低得多。它沒有生長季節(jié)，也不會受到干旱或洪水的影響。”
UT 機器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)研究所 (IFML) 深度蛋白質(zhì)研究小組的博士后丹尼·迪亞茲 (Danny Diaz) 開發(fā)了一種名為 MutComputeX 的人工智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)是這一過程的關(guān)鍵。它確定了如何突變細菌內(nèi)部的蛋白質(zhì)，以提高其效率和工作溫度，從而最大限度地提高所需藥物化學(xué)品的產(chǎn)量。
“這個系統(tǒng)有助于識別突變，使細菌更有效地產(chǎn)生目標分子，”迪亞茲說。“在某些情況下，它的效率高達水仙花中自然系統(tǒng)的三倍。”
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