《自然》重磅!美國抗蛇毒血清突破!諾獎得主發明革命性蛋白
突破可信度:⭐⭐⭐⭐⭐
今天這個突破真的是超級勁爆!頂刊天花板《自然》雜誌,剛剛發表一項重磅研究,諾獎得主利用人工智能開發出了一種可以完美解眼鏡蛇毒的"神藥",並且成本很低,可能徹底改變蛇毒治療的遊戲規則。
大聰明可能要問了,不就是一個解毒劑嘛,有什麼大不了的?我靠,這種話都問得出口,你知道全球每年有多少人被蛇咬嗎?180萬-270萬,有多少人被咬死嗎?10萬人!還有幾十萬人被咬傷截肢永久殘廢。你可能還不知道,毒蛇僅次於狗和蚊子,排名殺人最多的動物第三名!
傻眼了吧?你可能絕沒想到毒蛇每年會殺死這麼多人吧?我原來也不相信,幾年前陪岳母去華西醫院急診,下午六點,等了幾十分鐘都輪不到,爲什麼,因爲短短時間內,就送來了兩個被蛇咬傷的,醫生們都去急救了!
那爲什麼毒蛇咬傷會死這麼多人呢?因爲到了現在,我們治療毒蛇咬傷還停留在一個世紀前!唯一的辦法就是利用馬或羊,給它們注射少量蛇毒,等它們產生抗體後,再從它們的血液中提取抗蛇毒血清,整個時間長達9個月。
這就導致抗蛇毒血清貴得離譜,因爲要養活這些大型動物,給它們注射蛇毒,還要提取和純化血清,毒蛇飼養的成本也非常高,整個過程成本高得嚇人。我看去年10月美國有個報道,加州聖地亞哥一位2歲小男孩被響尾蛇咬傷,幾天後出院收到了30萬美元的驚天賬單,其中抗蛇毒血清就21萬美元。
不過在中國好像還好,我看2012年抗蛇毒血清就列入了《國家基本藥物名錄》,由發改委統一定價,抗蝮蛇毒血清每支零售價287元,五步蛇毒290元,銀環蛇毒379元,眼鏡蛇毒500元,生產企業只有一家,不是壟斷,而是利潤低、門檻高,沒人去競爭,以前有報道說是在賠本生產。
另外抗蛇毒血清還副作用很多,因爲是來自動物的蛋白質,很容易引發嚴重的過敏反應,一些患者甚至出現類似休克的症狀,還可能發生發燒等炎症反應。
然後就是需要全程冷鏈,儲存運輸很麻煩。效果還不穩定,不同批次的血清效果可能差異很大,對某些毒素特別是三指毒素,也就是眼鏡蛇毒中的劇毒成分,中和效果特別差,並且越晚用效果越差——這個有點廢話了,晚了人就沒了。
這下你該明白爲什麼2024年諾貝爾化學獎得主戴維·貝克要領導設計新的解毒劑了吧?因爲這關係到全球數百萬人的生命安全!
那麼AI是如何設計出這個"神藥"的呢?貝克領導華盛頓大學醫學院和丹麥技術大學聯合團隊使用了一個叫RFdiffusion的深度學習工具,就像一個分子級別的"樂高積木大師",工作方式特別巧妙:
首先它會仔細分析蛇毒分子的結構,然後精確設計能夠完美"嵌入"毒素的蛋白質,之後系統會生成數千個候選設計,通過複雜的計算模擬不斷優化,最終找到最理想的"抗毒素"蛋白質。
並且這個過程完全不需要使用活體動物,而且設計出來的蛋白質效果驚人,它們不僅能強力中和毒素,包括眼鏡蛇的三指毒素,熱穩定性也很好,也就是說可以不用冷鏈,不用凍冰箱了。
最重要的是可以用微生物來大規模生產,大大降低了成本。你們說,這是不是比毒害馬和羊文明多了?我替馬和羊感謝你們人類啊。
那麼實驗效果究竟如何呢?完全是令人震驚啊!
在實驗室測試中:設計的蛋白質可以100%中和蛇毒。
在小鼠實驗中:即使在注射致死劑量蛇毒,15-30分鐘後才使用這個"神藥",老鼠們依然能夠搶救回來,並且沒有什麼後遺症。
果然是諾獎得主一出手,就知道有沒有,感覺這項研究真的就是開了掛,怪不得能發在頂刊《自然》上。簡單來說,這種新型解毒劑有四大優點:
1. 可以用微生物生產,造價超便宜
2. 分子小,特別容易被身體吸收
3. 耐高溫,不用擔心運輸保存問題
4. 生產過程可控,質量穩定性好
最最重要的是,這對發展中國家來說簡直是救命稻草!要知道,蛇咬傷在這些地區最爲常見,但傳統抗蛇毒血清卻因爲價格太貴根本用不起。
雖然這個研究目前還在實驗階段,但這項技術絕對是未來抗蛇毒藥物研發的一個全新方向。因爲不只是蛇毒,研究人員認爲,用AI設計蛋白質這種方法還可能用來對付其他毒素,以後霸總女主被下藥,也不用再勉強苟且了。
參考文獻:
Vázquez Torres, S., Benard Valle, M., Mackessy, S.P. et al. De novo designed proteins neutralize lethal snake venom toxins. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08393-x