新聞專題與活動調研報告

AI 設計噬菌體首度用於人體 對付耐藥菌感染

總部位於三藩市的 AI 實驗室 Radical Numerics 本週公布,其 AI 模型 Omnii-1 設計的噬菌體(bacteriophage)已注入一名人類患者體內,用以對抗抗生素耐藥性細菌感染。公司稱,這是全球首次將含有 AI 設計噬菌體的治療組合用於人類患者,屬經授權、由醫生主導的恩恤使用(compassionate use)途徑;The Register 引述公司說法,指此為同類首次。

重點一覽

  • Radical Numerics 稱,全球首次將 AI 設計噬菌體組合用於人類患者,屬恩恤使用途徑
  • 噬菌體由多模態基因組語言模型 Omnii-1 設計,用於抗生素耐藥性細菌感染
  • 實驗室測試中,含 Omnii-1 設計噬菌體的組合在體外消滅了患者分離出的耐藥菌株
  • 公司以保障私隱為由未公布患者臨床過程及結果,並指單一患者觀察無法確立整體安全或療效
  • Omnii-1 設計變異體在 11 至 15 個氨基酸變異下回收率達 69.9%,隨機對照組僅 4.8%

由模型設計到臨床注入

噬菌體是專門感染細菌的病毒,不會感染人類細胞。Radical Numerics 在官方網誌指,與廣譜抗生素不同,噬菌體能以高度針對性攻擊特定細菌,保存腸道內協助消化的益菌;公司訓練了多模態基因組語言模型 Omnii-1,用以識別及設計針對特定菌株的噬菌體,目標是為尚餘治療選擇不多的患者開發合適的噬菌體療法。

官方網誌表述,在實驗室測試中,含有 Omnii-1 設計噬菌體變異體的治療組合,於體外(in vitro)消滅了患者分離出的抗生素耐藥菌株;其後這款研究性組合經恩恤使用途徑注入患者體內。公司解釋,恩恤使用讓病情嚴重的患者在臨床試驗以外接受研究性療法,適用於無滿意替代方案、且受相關政府監管機構監察及安全要求規限的情況。

設計能力與預測表現

技術驗證方面,公司在大腸桿菌噬菌體 T7 的設計實驗中量度設計變異體的回收率作為存活性指標:在 11 至 15 個氨基酸變異範圍,Omnii-1 設計變異體的回收率為 69.9%,隨機對照組僅 4.8%。在具有可量度活性的 6,694 個變異體中,2,161 個表現超越野生型,其中包含多達 28 個氨基酸變異的設計,而超越野生型的隨機對照組最多只有 5 個氨基酸變異。

噬菌體與宿主交互作用預測方面,公司測試 Omnii-1 對未見於訓練數據的大腸桿菌菌株的預測能力,在整個 clade 共 37 個菌株被抽出的測試中,Omnii-1 只需推薦兩款噬菌體就能在 91.4% 的合資格菌株中找到活性噬菌體,表現高於兩個專門工作流程。針對銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa),加入大腸桿菌交互作用數據後,Omnii-1 的平均精確度(AP)由 0.570 提升至 0.608,超過專門模型 GenoPHI 的 0.581。公司同時表明,未有資料顯示該名患者感染的是銅綠假單胞菌,此項測試僅屬模型能力驗證。

臨床結果未公布 公司強調限制

公司以保障患者私隱為由,未有披露其臨床過程及結果,並指出即使有限的臨床資訊也可能令患者身份被識別;這些研究性療法尚未獲監管機構批准作更廣泛臨床使用,來自單一患者的觀察無法確立整體安全性或療效。Radical Numerics形容,此例是 AI 設計生物學由計算預測及實驗室驗證邁向臨床注入的重要里程碑,公司的目標是建立一套針對個別細菌感染設計噬菌體的系統化流程。The Register 報道補充,近年亦有史丹福大學與 Arc Institute 的研究團隊以 AI 設計針對大腸桿菌的噬菌體,部分變異體在實驗室測試中表現優於天然原型。

背景資料方面,公司引述《The Lancet》2024 年發布的全球疾病負擔研究指,2021 年全球約有 470 萬宗死亡個案與抗生素耐藥性相關,2025 至 2050 年間歸因於抗生素耐藥性的死亡累計預計接近 4,000 萬。

資料來源:Radical Numerics 官方網誌|The Register

(開版為AI生成配圖,只供參考會意)

TechApple.com 編輯部

堅持製作專業科技內容,全員擁有多種不同技術知識的特異科技媒體團隊。 電郵:editor@techapple.com