世界卫生组织（WHO）估计，每年有超过10万人死于毒蛇咬伤，另有30万人因严重伤害而丧失肢体。然而，过去一百多年来，毒蛇咬伤的治疗方法并没有什么改变。大多数疗法基于从接种蛇毒的马或羊血液中提取的抗体，这些抗体的安全性和有效性参差不齐，并伴随严重副作用的风险。日前，2024年诺贝尔化学奖得主David Baker教授团队在《自然》杂志上发表研究，使用人工智能（AI）设计出能够与毒蛇毒素结合的迷你蛋白，在小鼠模型中显著提高了动物的存活率。《自然》发表的评论文章表示，这一进展有望解决抗蛇毒疗法的百年难题。

研究团队重点研究了由眼镜蛇和曼巴蛇等毒蛇产生的毒素。这些蛇的毒液含有“三指毒素”（three finger toxins），通过破坏神经与肌肉之间的通信引发肌肉麻痹和细胞死亡，而现有的抗蛇毒疗法往往对这些特定毒素无效。

通过应用最新的蛋白设计方法，Baker团队设计出了一种稳定的迷你蛋白，能够与毒素的关键区域结合。实验室测试表明，这些设计的蛋白能够中和多种亚型的三指毒素。在小鼠研究中，这些蛋白对致命神经毒素的暴露提供了显著保护，动物的存活率达到80%-100%。

“通过使用人工智能驱动的软件完全在计算机上设计结合蛋白，我们显著缩短了药物发现阶段的时间，” 该研究的共同资深作者、丹麦科技大学（Technical University of Denmark）生物工程系副教授Tim Jenkins博士解释道，“我们不需要多轮实验来筛选表现良好的蛋白，设计软件的性能已经非常出色，我们只需测试少量分子。”

迷你蛋白与传统抗蛇毒疗法相比具有以下优势：

• 重组蛋白生产：迷你蛋白无需动物免疫即可生产，保证质量一致性。

• 更小尺寸：紧凑的结构或可实现更深的组织渗透，加速毒素中和。

• 热稳定性：与大多数计算设计的蛋白类似，迷你蛋白在高温下仍能保持折叠和活性，从而简化运输和延长储存时间。

这种新型蛋白在动物研究中未显示任何副作用，这是实现人类治疗安全性的重要一步。研究人员表示，尽管传统抗蛇毒疗法在可预见的未来仍将是治疗毒蛇咬伤的核心，但这些全新设计的迷你蛋白可以补充现有治疗或增强其疗效。此外，这种设计方法的应用范围远不止蛇咬伤，还可以拓展到治疗缺乏有效疗法的其他疾病，包括病毒感染、自身免疫性疾病以及许多健康问题。

“蛋白设计不仅用于治疗蛇咬伤，还将帮助简化和普及药物发现，尤其是在资源有限的地区，” David Baker教授说道，“通过降低蛋白类药物开发的成本和资源需求，我们正在向每个人都能获得应有治疗的未来迈出重要一步。”