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世界衛生組織（WHO）估計，每年有超過10萬人死于毒蛇咬傷，另有30萬人因嚴重傷害而喪失肢體。然而，過去一百多年來，毒蛇咬傷的治療方法并沒有什么改變。大多數療法基于從接種蛇毒的馬或羊血液中提取的抗體，這些抗體的安全性和有效性參差不齊，并伴隨嚴重副作用的風險。日前，2024年諾貝爾化學獎得主David Baker教授團隊在《自然》雜志上發表研究，使用人工智能（AI）設計出能夠與毒蛇毒素結合的迷你蛋白，在小鼠模型中顯著提高了動物的存活率。《自然》發表的評論文章表示，這一進展有望解決抗蛇毒療法的百年難題。

研究團隊重點研究了由眼鏡蛇和曼巴蛇等毒蛇產生的毒素。這些蛇的毒液含有“三指毒素”（three finger toxins），通過破壞神經與肌肉之間的通信引發肌肉麻痹和細胞死亡，而現有的抗蛇毒療法往往對這些特定毒素無效。

通過應用最新的蛋白設計方法，Baker團隊設計出了一種穩定的迷你蛋白，能夠與毒素的關鍵區域結合。實驗室測試表明，這些設計的蛋白能夠中和多種亞型的三指毒素。在小鼠研究中，這些蛋白對致命神經毒素的暴露提供了顯著保護，動物的存活率達到80%-100%。

“通過使用人工智能驅動的軟件完全在計算機上設計結合蛋白，我們顯著縮短了藥物發現階段的時間，” 該研究的共同資深作者、丹麥科技大學（Technical University of Denmark）生物工程系副教授Tim Jenkins博士解釋道，“我們不需要多輪實驗來篩選表現良好的蛋白，設計軟件的性能已經非常出色，我們只需測試少量分子。”

迷你蛋白與傳統抗蛇毒療法相比具有以下優勢：

• 重組蛋白生產：迷你蛋白無需動物免疫即可生產，保證質量一致性。

• 更小尺寸：緊湊的結構或可實現更深的組織滲透，加速毒素中和。

• 熱穩定性：與大多數計算設計的蛋白類似，迷你蛋白在高溫下仍能保持折疊和活性，從而簡化運輸和延長儲存時間。

這種新型蛋白在動物研究中未顯示任何副作用，這是實現人類治療安全性的重要一步。研究人員表示，盡管傳統抗蛇毒療法在可預見的未來仍將是治療毒蛇咬傷的核心，但這些全新設計的迷你蛋白可以補充現有治療或增強其療效。此外，這種設計方法的應用范圍遠不止蛇咬傷，還可以拓展到治療缺乏有效療法的其他疾病，包括病毒感染、自身免疫性疾病以及許多健康問題。

“蛋白設計不僅用于治療蛇咬傷，還將幫助簡化和普及藥物發現，尤其是在資源有限的地區，” David Baker教授說道，“通過降低蛋白類藥物開發的成本和資源需求，我們正在向每個人都能獲得應有治療的未來邁出重要一步。”