科学者たちはネアンデルタール人とデニソワ人の絶滅した抗菌ペプチドを「復活」させる

Jul 08, 2023

分子の消滅は、生物によってコードされなくなった生理活性分子を再導入することにより、創薬への道を提供する可能性があります。

古風ヒトペプチドは、宿主毒性が低く、in vitro および in vivo で抗菌活性を示します。 画像クレジット: エラ・マルシチェンコ。

ヒトのゲノムと古代の祖先のゲノムは、天然の抗菌特性を持つタンパク質を発現しています。

分子消去法では、これらの分子が安全な新薬の主な候補となる可能性があると仮説を立てています。

進化を通じて自然に生成され、選択されたこれらの分子は、AI のみを使用した分子発見に比べて有望な利点をもたらします。

ペンシルベニア大学の研究者セザール・デ・ラ・フエンテ博士は、「抗生物質の研究については、広い視野で考える必要がある」と述べた。

「毎年100万人以上が薬剤耐性感染症により死亡しており、2050年までに1,000万人に達すると予測されています。」

「ここ数十年、真に新しい種類の抗生物質は存在せず、この問題に取り組んでいる人は非常に少ないため、単なる新薬以上のことを考える必要があります。 新しい枠組みが必要です。」

この研究で著者らは、2つの絶滅した人類、ネアンデルタール人とデニソワ人におけるプロテオーム発現を調査し、抗生物質としての性質を持つ数十の小さなタンパク質配列を発見した。

その後、彼らの研究室はこれらの分子の合成に取り組み、長い間消滅していた化学を復活させました。

「コンピューターはアミノ酸の配列を与えてくれます」とデ・ラ・フエンテ博士は言う。

「これらは、小さなタンパク質であるペプチドの構成要素です。 そうすれば、「固相化学合成」と呼ばれる方法を使用してこれらの分子を作ることができます。」

「私たちはアミノ酸のレシピを実際の分子に変換して構築します。」

次に研究者らは、これらの分子を皿の中とマウスの病原体に適用して、計算による予測の真実性と有効性をテストしました。

「うまくいったものは、かなりうまくいきました」とデ・ラ・フエンテ博士は語った。

「2つのケースでは、ペプチドは標準治療よりも優れているとは言わないまでも、同等でした。」

「うまくいかなかったものは、AI ツールの何を改善する必要があるかを学ぶのに役立ちました。」

「この研究は、抗生物質と創薬についての新しい考え方への扉を開くものであり、この最初のステップにより、科学者は創造性と精度を高めてそれを探求できるようになると考えています。」

これらの分子の消滅が確立されたため、科学者たちは現在、過去を復活させた場合の結果を慎重に調査しています。

「私たちは、私たちの体が病気を予防し、闘う方法について学ぶための全く新しい道を切り開いています」とデ・ラ・フエンテ博士は語った。

「私たちは、遺伝物質を生き返らせることが何を意味するかについて生命倫理学者と話し合っているところです」と彼は付け加えた。

「私たちは医療のためにやっているのですが、もし他の誰かが有毒なものや有害なものを復活させたらどうなるでしょうか?」

「私たちは弁理士とも協力しています。 現在のペプチド配列は法律により特許化できません。 しかし、絶滅した生物から再現した生物はどうなるでしょうか?」

この研究は、Cell Host & Microbe誌に掲載されました。

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ジャクリーン RMA マーシュら。 2023. 機械学習によって可能になる古代の抗菌ペプチドの分子的消滅。 細胞宿主および微生物 31 (8): 1260-1274; 土井: 10.1016/j.chom.2023.07.001