蛇毒平均每年能奪去超過十萬條人命，卻是在醫療體系中一個時常被忽視的問題。蛇毒是一類蛋白質，包含細胞毒性與神經毒性。細胞毒性蛇毒的特性是能破壞細胞膜，導致細胞破裂；神經毒性則會結合神經傳導受體引發神經或肌肉功能異常，例如眼睛蛇科的ScNtx蛋白質，能與乙酰膽鹼受體（AChR）結合而抑制受體的功能。
抗蛇毒血清則是含有抗蛇毒抗體的血清，抗體能夠結合蛇毒蛋白質，具有阻擋功能，以防蛇毒去侵害細胞膜或神經傳導受體。當前的抗蛇毒血清是藉由採集蛇毒並將蛇毒注射至馬、羊等動物體內產生抗蛇毒抗體，之後再將血清取出用於治療。雖然抗蛇毒血清已拯救了無數的生命，但這項技術仍然有某些缺陷，例如高昂的製造成本、生產出的治療效果品質往往有高有低、某些蛇毒難以產生抗體、冷鏈基礎設施不足（血清需要低溫保存）等限制。
隨著AI的跳躍性發展，許多生物技術也開始將其納入作為更有效的工具應用。有一項研究將眼鏡蛇科的短鏈 α 神經毒素、長鏈 α 神經毒素、細胞毒素分別利用一種基於深度學習的 RFdiffusion 方法，設計出能與以上三類蛇毒蛋白結合的人工蛋白質。在小鼠實驗中先注射蛇毒，再將這些人工蛋白注射至小鼠體內，能非常有效地保護小鼠受到蛇毒的傷害。
這些人工設計的蛋白質質量（約10 kDa）比抗體小許多（> 1000 kDa），使其更有組織穿透能力，提升局部治療效率。透過電腦模擬快速生成具有高親和力和高穩定性的蛋白質結構，避免了傳統篩選蛋白質品質的過程。這項技術跳過了動物生產血清的途徑，直接利用大腸桿菌量產蛋白質，大量減少成本。此突破能為蛇毒中毒的治療提供一個嶄新的方向。
水也佑 編
圖一：細胞毒性蛇毒破壞細胞膜的脂雙層，感謝Torres SV提供
圖二：神經毒性蛇毒結合神經傳導受體，感謝Torres SV提供
圖三：利用RFdiffusion電腦生成能結合蛇毒α-cobratoxin的人工蛋白質之示意圖，感謝Torres SV提供
參考文獻：
Torres SV et al. (2023). De novo designed proteins neutralize lethal snake venom toxins. Nature.
