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AI助力！科学家设计出可口服的微型蛋白药物，有望颠覆炎症性疾病治疗
近年来，人工智能（AI）在生物医药领域的应用不断突破传统研究的边界。科学家们通过人工智能（AI）技术设计出了一种新型的微型蛋白药物，这种药物不仅能口服给药，还展现出了超越传统抗体药物的疗效和稳定性。这项题为《Preclinical proof of principle for orally delivered Th17 antagonist miniproteins》的研究，正在为治疗炎症性疾病（如炎症性肠病IBD和银屑病）开辟全新的道路。
AI如何设计出微型蛋白？
传统的药物研发依赖于大量的实验试错，而AI的介入让这一过程变得更加高效精准。在这项研究中，科学家们使用了一种名为Rosetta的分子建模工具，这是一种基于AI的计算设计平台，能够模拟蛋白质的三维结构和相互作用。通过分析IL-23R和IL-17A的晶体结构，AI生成了数千种可能的微型蛋白设计，并筛选出具有最高亲和力和稳定性的候选分子（图1 ）。AI不仅找到了天然的结合热点（如IL-23p19的W156），还通过计算生成了全新的结合位点，最终设计出了一种微型蛋白，其亲和力达到了惊人的皮摩尔级别（<1 pM），比传统抗体药物高出数百倍。
口服药物的革命：从注射到胶囊
目前，针对IL-23和IL-17的抗体药物虽然有效，但需要通过静脉注射或皮下注射给药，不仅给患者带来不便，还因高昂的成本和潜在的免疫风险而受到限制。而这项研究的亮点在于，AI设计的微型蛋白具有极高的稳定性，能够在胃酸和消化酶的严苛环境下保持完整，从而实现口服给药（图2）。
在实验中，科学家们通过模拟胃肠道环境（如胃酸和胰蛋白酶）测试了这些微型蛋白的稳定性。结果显示，这些蛋白不仅耐酸耐酶，还能在肠道中保持活性，并成功到达目标组织。这意味着未来的患者可能只需每天服用一粒胶囊，就能有效控制疾病，而无需忍受注射的痛苦。
实验验证：疗效超越传统抗体
科学家们在多种体内外模型中验证了这些微型蛋白的疗效。在人类化小鼠的结肠炎模型中，口服IL-23R拮抗剂23R-91的疗效甚至超过了临床抗体药物guselkumab。实验数据显示，23R-91不仅能显著改善疾病评分，还能在肠道组织中达到治疗浓度，而不会在血液中长时间停留，从而降低了全身副作用的风险（图3）。
此外，针对IL-17A的微型蛋白17-53展现了比临床抗体secukinumab高200倍的亲和力，并能特异性阻断IL-17A介导的炎症信号。这种微型蛋白甚至可以通过连接两个单体形成二聚体，进一步提高其疗效（图4）。
AI的未来：从设计到制造的全面革新
这项研究的成功不仅在于开发出了一种新型药物，更展示了AI在药物研发中的巨大潜力。从分子设计到性能优化，AI贯穿了整个研发流程。未来，AI有望在更多领域实现突破，比如设计针对其他复杂疾病的新型药物，或者开发更高效的制造工艺。想象一下，未来的药物研发可能不再依赖于昂贵的实验设备，而是通过AI计算直接生成最优的分子设计，这将彻底改变生物医药行业的格局。
结语：AI驱动的医疗革命正在到来
这项研究不仅为炎症性疾病的治疗带来了新的希望，也标志着AI在生物医药领域的应用进入了一个全新的阶段。从微型蛋白到口服药物，AI正在重新定义药物研发的边界。或许在不久的将来，我们每个人都能从这场医疗革命中受益，迎来一个更加便捷、高效和个性化的医疗时代。
AI助力！科学家设计出可口服的微型蛋白药物，有望颠覆炎症性疾病治疗
近年来，人工智能（AI）在生物医药领域的应用不断突破传统研究的边界。科学家们通过人工智能（AI）技术设计出了一种新型的微型蛋白药物，这种药物不仅能口服给药，还展现出了超越传统抗体药物的疗效和稳定性。这项题为《Preclinical proof of principle for orally delivered Th17 antagonist miniproteins》的研究，正在为治疗炎症性疾病（如炎症性肠病IBD和银屑病）开辟全新的道路。
AI如何设计出微型蛋白？
传统的药物研发依赖于大量的实验试错，而AI的介入让这一过程变得更加高效精准。在这项研究中，科学家们使用了一种名为Rosetta的分子建模工具，这是一种基于AI的计算设计平台，能够模拟蛋白质的三维结构和相互作用。通过分析IL-23R和IL-17A的晶体结构，AI生成了数千种可能的微型蛋白设计，并筛选出具有最高亲和力和稳定性的候选分子（图1 ）。AI不仅找到了天然的结合热点（如IL-23p19的W156），还通过计算生成了全新的结合位点，最终设计出了一种微型蛋白，其亲和力达到了惊人的皮摩尔级别（<1 pM），比传统抗体药物高出数百倍。
口服药物的革命：从注射到胶囊
目前，针对IL-23和IL-17的抗体药物虽然有效，但需要通过静脉注射或皮下注射给药，不仅给患者带来不便，还因高昂的成本和潜在的免疫风险而受到限制。而这项研究的亮点在于，AI设计的微型蛋白具有极高的稳定性，能够在胃酸和消化酶的严苛环境下保持完整，从而实现口服给药（图2）。
在实验中，科学家们通过模拟胃肠道环境（如胃酸和胰蛋白酶）测试了这些微型蛋白的稳定性。结果显示，这些蛋白不仅耐酸耐酶，还能在肠道中保持活性，并成功到达目标组织。这意味着未来的患者可能只需每天服用一粒胶囊，就能有效控制疾病，而无需忍受注射的痛苦。
实验验证：疗效超越传统抗体
科学家们在多种体内外模型中验证了这些微型蛋白的疗效。在人类化小鼠的结肠炎模型中，口服IL-23R拮抗剂23R-91的疗效甚至超过了临床抗体药物guselkumab。实验数据显示，23R-91不仅能显著改善疾病评分，还能在肠道组织中达到治疗浓度，而不会在血液中长时间停留，从而降低了全身副作用的风险（图3）。
此外，针对IL-17A的微型蛋白17-53展现了比临床抗体secukinumab高200倍的亲和力，并能特异性阻断IL-17A介导的炎症信号。这种微型蛋白甚至可以通过连接两个单体形成二聚体，进一步提高其疗效（图4）。
AI的未来：从设计到制造的全面革新
这项研究的成功不仅在于开发出了一种新型药物，更展示了AI在药物研发中的巨大潜力。从分子设计到性能优化，AI贯穿了整个研发流程。未来，AI有望在更多领域实现突破，比如设计针对其他复杂疾病的新型药物，或者开发更高效的制造工艺。想象一下，未来的药物研发可能不再依赖于昂贵的实验设备，而是通过AI计算直接生成最优的分子设计，这将彻底改变生物医药行业的格局。
结语：AI驱动的医疗革命正在到来
这项研究不仅为炎症性疾病的治疗带来了新的希望，也标志着AI在生物医药领域的应用进入了一个全新的阶段。从微型蛋白到口服药物，AI正在重新定义药物研发的边界。或许在不久的将来，我们每个人都能从这场医疗革命中受益，迎来一个更加便捷、高效和个性化的医疗时代。
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