科学家们开创了一种使用新设计的蛋白质对抗蛇毒的突破性方法，为更有效、更易于获取以及更实惠的抗蛇毒解决方案带来了希望。借助先进的计算技术和深度学习，这种创新方法在中和致命毒素方面已展现出良好效果，有望改变抗蛇毒血清的开发状况，并为应对其他被忽视的疾病提供新的策略。
科学家设计出新的蛋白质——与自然界中发现的任何蛋白质都有所不同——能够中和蛇毒中一些毒性最强的成分。利用先进的深度学习和计算方法，研究人员开发出这些蛋白质。相较于现有的抗蛇毒血清，它们有潜力创造出更安全、更实惠且适用范围更广的治疗方法。
据世界卫生组织统计，每年有超过
这项旨在改进抗蛇毒疗法的开创性计算生物学研究，由华盛顿大学医学蛋白质设计研究所和丹麦技术大学的科学家共同领导。他们的研究成果于
该论文的主要作者是华盛顿大学医学院生物化学系以及华盛顿大学生物物理研究生项目的
Susana
眼镜蛇咬伤的挑战
她的研究团队汇聚了来自英国和丹麦的蛇咬伤研究、药物和诊断以及热带医学领域的国际专家，他们致力于寻找中和某些眼镜蛇毒液的方法。眼镜蛇是一大类毒蛇，包括眼镜蛇和曼巴蛇等，它们主要生活在热带和亚热带地区。
大多数眼镜蛇物种都有两颗小毒牙，形状好似浅针。在凶猛的咬击过程中，毒牙能将毒液从蛇颌后部的腺体中注入猎物体内。毒液的成分包含可能致命的三指毒素。这些化学物质会通过杀死细胞来损害身体组织。更为严重的是，三指毒素会中断神经和肌肉之间的信号传递，进而导致瘫痪和死亡。
当前治疗的局限性
目前，治疗眼镜蛇毒蛇咬伤的方法是使用从已对蛇毒素免疫的动物血浆中提取的抗体。然而，生产抗体的成本高昂，而且它们对三指毒素的有效性有限。这种治疗方法还可能会带来严重的副作用，比如导致患者休克或出现呼吸窘迫的情况。
“开发新药的努力一直很缓慢，也很费力，”Vazquez表示
研究人员运用深度学习计算方法，试图加速发现更好的治疗方法。他们创造了新的蛋白质，这些蛋白质能够与三指毒素的化学物质相结合，从而干扰它们的神经毒性和细胞破坏特性。
通过实验筛选，科学家们获得了具有热稳定性和高结合亲和力的蛋白质设计。实际合成的蛋白质在原子水平上与深度学习计算机的设计几乎完全匹配。
在实验室培养皿中，设计的蛋白质有效地中和了所测试的全部三种三指毒素亚家族。当给老鼠服用时，设计的蛋白质能够保护动物免受可能致命的神经毒素的侵害。
设计蛋白质具有关键优势。它们可以通过重组
此外，与抗体相比，针对蛇毒素设计的新蛋白质体积更小。其较小的尺寸或许能使它们更大程度地渗透到组织中，从而迅速抵消毒素并减少损害。
除了开辟开发抗蛇毒血清的新途径外，研究人员认为计算设计方法还可用于开发其他解毒剂。这种方法还可能有助于发现用于治疗资源匮乏国家的被忽视疾病的药物。
“计算设计方法可以大大降低开发被忽视的热带疾病疗法的成本和资源需求，”研究人员指出。
