日前，國際權威學術期刊《科學》公佈了2021年度十大科學突破評選結果。其中，“人工智慧預測蛋白質結構”排在第一；“抗新冠強效藥出現”排在了第四。蛋白質結構解析究竟難在何處？目前國內外有哪些抗新冠病毒強效藥？解放日報·上觀新聞記者作了一番梳理。
【安芬森的夢想似乎越來越近了】
有意思的是，“人工智慧首次精準預測蛋白質三維結構”曾位列《科學》評選的2020年度十大科學突破之七。
沒有蛋白質就沒有生命。它將食物轉化為細胞的能量，在我們的血液中運送氧氣，並對抗微生物入侵者。蛋白質具有三維結構，由一系列氨基酸摺疊而成。氨基酸長鏈如何自發地摺疊成三維結構，是一個長期困擾科學家的問題。由於蛋白質結構取決於幾千個氨基酸各個原子間的相互作用力，蛋白質結構的解析難度很大，在相當長的一段時間裡，只能透過艱苦的實驗室分析來確定蛋白質結構。
美國生物化學家克里斯蒂安·安芬森在1972年的諾貝爾獎獲獎感言中提出了一個願景，希望有一天，根據氨基酸的序列就能預測任何蛋白質的三維結構。
科學家為何要對蛋白質結構的解析如此在意呢？原來，我們最常用的小分子化學藥，其作用靶點大部分在蛋白質上，藥物研發離不開蛋白質結構的解析。
早在20世紀50年代，研究人員就開始透過X射線晶體學技術來繪製蛋白質的三維結構圖，但這需要耗費數年時間，而且每個蛋白質三維結構圖的成本高達數十萬美元。為了加快這一過程，科學家們在 20世紀70 年代開始建立計算機模型來預測蛋白質的摺疊方式。
去年12月1日，谷歌旗下的“深度思維”公司宣佈，其新一代“阿爾法摺疊”人工智慧系統首次精確預測了蛋白質的三維結構。
今年7月，深度思維宣佈利用“阿爾法摺疊”預測了人類表達的幾乎所有蛋白質結構。
“我從沒想過有生之年會看到這個。”馬里蘭大學沙迪格羅夫分校的結構生物學家約翰·莫爾特對此感嘆不已。當然，他也指出，“蛋白質結構不是靜態的，他們在工作時彎曲，對這些變化進行建模仍然是一個挑戰。但人工智慧驅動的技術進步，將永遠改變生物學和醫學。”
安芬森的夢想似乎越來越近了。
可以預見的是，這一科學突破將具有廣泛的應用，並有望更快找到創新藥物靶點。
【我國首個抗新冠病毒特效藥獲批上市】
新冠疫情尚未結束，科學家們一直在為特效藥而努力。
今年12月22日，美國食品和藥物管理局批准了首款可緊急用於治療新冠病毒感染的口服藥物。輝瑞公司生產的這款名為Paxlovid的藥物，由兩種抗病毒藥物組成，可用於治療患新冠輕症至中症的成人和12歲及以上兒童，以及具有較高重症風險的人群。此前，輝瑞曾宣佈，Paxlovid可將輕度或中度新冠肺炎患者的住院或死亡風險降低約89%。
當地時間2021年11月4日，英國藥品和保健品管理局宣佈批准了“莫努匹韋”的緊急使用授權申請，該藥成為世界上第一款上市、可在家中口服的抗新冠病毒藥物。據美國製藥公司默沙東此前宣佈，他們與Ridgeback合作開發的“莫努匹韋”在三期臨床試驗中，輕中度患者的住院或死亡風險降低了50%。
今年12月8日，我國首個抗新冠病毒特效藥——安巴韋單抗/羅米司韋單抗聯合療法特效藥獲得中國藥監局的上市批准。臨床試驗資料顯示，該藥能夠降低高風險新冠門診患者80%的住院率和死亡率。同時，抗體在人體內可存留9至12個月，這對預防感染也有一定作用。
這些藥物是否能成為真正的抗新冠病毒特效藥，還有待在真實世界進一步觀察。期待未來，隨著抗新冠病毒特效藥和安全高效的疫苗以及有力的公共衛生防疫措施，世界可以早日開放。
相關連結：2021《科學》評選的十大科學突破
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欄目主編：黃海華 文字編輯：黃海華 題圖來源：《科學》官網
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