Anthropic 公布了一项利用 Claude 辅助药物发现的研究:内部研究模型在 Claude Science 环境中设计针对蝎子神经毒素的微型结合蛋白(minibinder),211 个设计经两家实验室检测,其中 17 个达到公司设定的结合标准。全部设计及结合数据已在 Hugging Face 公开。不过,这些结果尚不能证明它们能中和蝎毒,Anthropic 明确表示并未制成抗蝎毒血清。
据 Anthropic 文章介绍,全球每年至少有 120 万人被蝎子蜇伤,造成超过 3250 人死亡,死者多为医疗条件有限地区的儿童。现有抗蝎毒血清通常利用免疫动物的抗体制成,生产可能耗时数月,在许多地区价格较高或供应不足。
这次研究选择了来自四个地区的五种蝎毒神经毒素,既尝试设计针对单一毒素的结合蛋白,也尝试让一个蛋白结合多种毒素。
据发布方披露,模型在约 64 小时内基本自主工作,团队期间给出 4 次后续指引。Claude 共生成 318,484 个蛋白设计,筛选出 180 个送检;团队随后在 Claude 协助下另加 31 个,合计 211 个。Adaptyv Bio 和 Twist Bioscience 分别在实验室中检测了这些设计的结合能力。
Anthropic 的达标标准要求:设计在两家实验室的每次重复检测中均显示结合,每个解离常数 KD 均不高于 1 µM,同时对用于排查非目标结合的无关人类蛋白 CLEC12A 不显示信号。KD 越低,表示结合越紧。
按这一标准,17 个达标设计中,7 个结合 Cn2,4 个结合 AaH II,4 个结合 AaH I,2 个结合 LqhIII。所有达标设计各自只结合一种毒素;面向多毒素设计的蛋白,没有一个达到结合多种毒素的标准。在 60 个单毒素设计中,11 个达标,发布方给出的比例为 18%。
其中,针对 Cn2 的 Cn2-B1 和 Cn2-B2 表现最强,在两家实验室测得的 KD 均为个位数纳摩尔。竞争实验提示,两者的结合位点与抗体 LR 相同或相近;已有研究报告 LR 能在小鼠中中和 Cn2,但这不能替代对新设计的中和验证。
Anthropic 强调,目前结果仅证明这些设计能结合实验室生产的重组毒素,尚未开展细胞层面的体外中和实验或动物体内疗效实验,也未确认它们能否结合从蝎毒中提纯的毒素。
外部专家 Susana Vázquez Torres 和 Timothy P. Jenkins 将这项工作视为有希望的第一步。Vázquez Torres 表示,结合本身已不再是主要瓶颈,挑战在于将这些分子发展为安全、可负担且能广泛获得的药物。