人工智能解决方案如何设计新的结核病药物疗法

随着新结核病药物的短缺，密歇根大学的一个软件工具可以预测目前的药物——包括不太可能的候选药物——如何把新的方式结合起来，创造更有效的治疗方法。

领导这项研究的U-M生物医学工程助理教授斯里拉姆·钱德拉塞卡兰说：“这可以代替我们传统的相对缓慢而昂贵的药物研发试验－错误系统。”

这个软件工具被称为INDIGO，是使用化学基因组学和矫形学推断药物相互作用的简称，它表明当结核病药物与抗精神病药或抗疟药联合使用时，它们的效力更佳。

华盛顿大学的研究科学家、该研究的第一作者亦舒·马说:“这种工具可以准确预测药物组合的活性，包括协同效应——即组合的活性大于单个药物的总和。它还准确预测了药物之间的拮抗作用，在这种情况下，联合用药的活性较低。此外，它还识别控制这些药物反应的基因。”

INDIGO被确定为显示出很大的抗结核效果的组合有：结核病药物贝达奎林、氯法齐明、利福平、克拉霉素与抗疟药P218的五种药物组合。贝达奎林、氯法齐明、预阿曼和抗精神病药硫利达嗪的四种药物组合。莫西沙星和大观霉素这两种抗生素的组合，这两种药物通常是拮抗的，但通过添加第三种药物氯法齐明可以产生高度的协同作用。所有三组都在INDIGO鉴定的协同组合的前0.01%中。

钱德拉塞卡兰说：“INDIGO鉴定的成功组合，当在实验室环境中测试时，88.8%的时间表现出协同效应。”

结核病每年导致180万人死亡，是世界上最致命的细菌感染。目前有28种药物用于治疗结核病，这些药物可以组合成24，000种三种或四种药物的组合。如果在混合物中加入一对新药，那么潜在的组合将增加到32，000个。

研究人员说，这些数字使得开发新的治疗方案既耗时又昂贵。与此同时，多药耐药菌株正在迅速蔓延。

他们说，在新药物短缺以应对旧的但仍在发展的疾病的时候，这个工具提供了一种利用医学现有工具箱的新方法。答案可能已经存在，INDIGO的开箱即用方法代表了找到答案的更快方法。