利用ApexOracle预测和生成针对未来病原体的抗生素

抗菌素耐药性正在加剧，其发展速度已超过当前抗生素的研发速度。因此，发现对新兴病原体有效的抗生素正变得日益关键。然而，现有方法无法快速识别对新型病原体或新兴耐药菌株有效的分子。在此，我们介绍ApexOracle，这是一种人工智能模型，既能预测现有化合物的抗菌效力，也能从头设计对从未遇到过的菌株具有活性的分子。与仅依赖分子特征的模型不同，ApexOracle通过整合分子特征（由基础离散扩散语言模型捕获）和双嵌入框架（结合基因组和文献衍生的菌株表示）来纳入病原体特异性背景。在多种细菌物种和化学模式中，ApexOracle在活性预测方面始终优于最先进的方法，并展现出对几乎没有或完全没有抗菌数据的新型病原体的可靠迁移能力。其统一的表示-生成架构进一步使得能够在计算机中创建对优先威胁病原体具有高预测效力的“全新”分子。通过将快速活性预测与靶向分子生成相结合，ApexOracle提供了一种可扩展的策略来对抗抗菌素耐药性并为未来的传染病爆发做准备。