作者:Tony
最近有一個刷爆全球科技圈和醫療圈的真實故事:一位來自澳大利亞的程序員,用ChatGPT、AlphaFold等工具,為自己的愛犬設計出一款個性化mRNA癌癥疫苗,狗狗在治療后腿部的腫瘤從網球般大小逐漸變好,現在依舊在歡快地追著兔子。
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圖源:Paul Conyngham
AI、癌癥、逆襲……當這些詞匯交融,網友們表示“我們要的就是這樣的AI啊”,“愛(AI)能排除萬難”;馬斯克、布羅克曼(OpenAI總裁)等科技圈大佬也紛紛轉發點贊,“僅僅是數字生物學的開始”,“窺見通用人工智能機遇的一角”。
對于腫瘤患者和家屬而言,真正戳人的不是“奇跡”本身,而是它暗示著一種可能:如果有人能靠AI把一只狗從“只剩幾個月”里搶回來,那是不是也有機會推廣到患者身上?但當我們把情緒放在一邊,認真追問“我們能不能復制”時,答案就會變得復雜——接下來我們就詳細說說。
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破解四個難題,他用AI“手搓”疫苗
2019年,澳大利亞的程序員保羅·康寧漢姆(Paul Conyngham)領養了一只斗牛梗與沙皮犬的混血犬,在日常相處中他倆建立了深厚的感情。
2024 年,狗狗后腿上長出了網球大小的腫瘤,確診肥大細胞癌,這是犬類最常見的皮膚癌,在沙皮犬混血中尤其容易出現侵襲性極強的類型。保羅花了幾萬澳元進行傳統手術和化療后,腫瘤擴散的速度慢下來了,但沒有縮小。獸醫認為,狗狗的生命僅剩1-6個月。
保羅不想接受這個答案。他打開了ChatGPT——不是讓AI幫忙治病,只是想讓它幫自己想清楚下一步該怎么走。
ChatGPT給出了方向:免疫療法。
具體說,是針對腫瘤突變設計的個性化疫苗。如果能找到狗狗腫瘤里獨有的那些突變,理論上就可以設計一種疫苗,讓它的免疫系統去識別和攻擊這些突變細胞。
第一個難題:如何提取腫瘤的DNA和RNA并進行分析?
保羅了解到,可以讀取基因信息的機器需要花費大約100萬美元,他只能聯系可提供相關服務的公司或學校。
馬丁·史密斯(Martin Smith)是澳大利亞最大的大學基因組學實驗室中心主任,在收到保羅“想給自己的狗做基因測序”的請求時,相信他的表情是比較微妙的。
他告訴保羅,基因測序生成數據容易,但解讀數據極其困難,計算負擔很大。不過保羅表示,他是數據分析師(有17年機器學習和數據分析經驗),可以搞定數據分析。
于是,在花了3000澳元(約合不到15000元人民幣)后,保羅拿到了寵物狗的基因組數據:一份來自腫瘤組織,另一份來自血液。血液中的有核細胞可作為相對“干凈”的對照,用來對比發現腫瘤特有的突變位點。盡管這一方式并非完美(若存在血液系統微小轉移,可能引入干擾),但對保羅而言,這是在有限條件下最可行的方案。
第二個難題:這兩份DNA數據各有約300GB,且信息就像是碎片,如何把這些碎片組裝成基因組去分析?
這個問題保羅是通過AI解決的,他把兩份數據送進自己搭建的一套機器學習流水線,開始逐一比對突變位點。這其中:
- ChatGPT扮演的是研究助理:協助保羅規劃研究策略,梳理海量醫學知識,告訴他接下來該怎么做 。
- AlphaFold則像結構預測員:因為可以較為精準地預測蛋白質的3D結構,保羅借助它來分析狗狗腫瘤中突變蛋白的三維構象,旨在尋找那些能強效激活免疫系統、卻不誤傷正常細胞的新抗原。
整套流程,保羅一邊做一邊查,就這樣一步步破解了DNA密碼。
然后他再次找到了馬丁教授,告訴他自己分析了數據,找到了發生突變的蛋白質,接著通過另一套算法篩選出了潛在的靶點,并將它們與藥物匹配。但他自己不會做藥物合成,希望馬丁教授能幫他找到可以做出藥物的研究機構。
第三個難題:如何根據潛在靶點找到或做出適合狗狗的治療藥物?
在馬丁教授的幫助下,他們先是發現在美國有一種現成的免疫藥物,認為可能有效。但在申請“同情用藥”(獲取尚處于研究階段藥物以治療嚴重疾病的特定途徑)時,卻被藥企告知這種方式是為人類設計的,被婉拒了。
后來,他們又聊到了在新冠疫情中被大規模推廣的mRNA技術。mRNA即信使RNA,就像蛋白質合成的“指令手冊”,指導細胞合成所需的蛋白質。
就這樣,保羅的目光開始轉向mRNA疫苗,從DNA序列中他已經知道狗狗的哪些部分是損壞的,如果能在腫瘤產生的RNA指令中找到相同的突變,那么就知道癌癥信號是從哪里來的。
結果他發現了7個新抗原,即在腫瘤細胞中高表達、正常細胞中不表達的抗原,也就是腫瘤特異性標志物,可以作為靶點來設計疫苗。保羅把得到的新抗原選項輸入給Gemini,返回了一個疫苗配方,然后用Grok進行檢查,發現了其中一些錯誤并進行了修正。
因此最終的疫苗配方是由Grok開發的,長度約半頁紙。
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保羅用于創建mRNA疫苗的部分代碼;圖源:Paul Conyngham
帕爾·索達森(Pall Thordarson)領導的UNSW RNA研究所是澳大利亞頂級的RNA研究機構之一,在看完保羅的方案后,他接了這個項目。
帕爾教授團隊用那半頁設計,合成了一支脂質納米粒子包裹的mRNA疫苗。從收到方案到疫苗制備完成,不到兩個月。
帕爾教授同時感嘆道,一位沒有生物學背景的數據工程師靠算法告訴我們怎么構建這支mRNA,這在過去是不可想象的。疫苗設計技術正在實現大眾化、普及化。
第四個難題:倫理審批
疫苗已經準備好了,但仍需獲得倫理批準才能使用。在保羅看來,這比疫苗設計本身更耗精力,他花了三個月寫了一百多頁的申請文件,仍未獲得批準。
正當保羅為倫理審批焦頭爛額的時候,命運再次幫了他一把。
美國犬類癌癥聯盟創始人Mari Maeda在偶然看到保羅的故事后,把他介紹給了昆士蘭大學獸醫學院的瑞秋·阿拉維娜(Rachel Allavena)教授。
瑞秋教授在研究犬類免疫療法領域造詣頗深,已為170多只患癌狗狗做過實驗治療,其中五分之一的腫瘤完全消失。更關鍵的是,在她已有的倫理審批框架中,可以直接覆蓋保羅設計的這支mRNA疫苗。
至此,保羅終于讓他的寵物狗用上了他設計的疫苗,并見證了喜人的療效:
- 2025年12月,第一針
- 2026年2月,第二針
- 2026年3月,第三針
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從左至右:試驗開始前、第一針注射后1周、第一針注射后7周、第三針注射后;圖源:Paul Conyngham
原本在2025年12月前后日漸萎靡的狗狗,如今重煥生機,不僅玩起了玩具,還能奔跑、沖刺,在戶外看到兔子時也能歡快地追趕它。
2
那么,我們也能用AI為家人“手搓”疫苗嗎?
用AI救助了癌癥晚期狗狗,這是一個充滿溫情的故事。但故事之外,不少人認為,AI能幫助狗治愈癌癥,是否意味著人類離治愈癌癥也不遠了?
首先,“AI治好了癌癥”這個結論被夸大了。根據保羅更新的狗狗近況,腫瘤是變小了,但并非完全消失。而且它身上還有一個較大的腫瘤對這次治療沒有反應,目前他們正在做第二輪基因測序,希望找到新的突變位點,從而設計出第二支、更有針對性的疫苗。這也許代表著未來癌癥治療的一種方向,但在人類身上應用仍需要漫長的時間去驗證。
其次,動物實驗療法的監管比人類醫學寬松得多。如果要推廣到人類,中間隔著數年的臨床試驗、監管審批和可重復性驗證,這套為人類健康負責的“保險杠”,是任何技術都無法逾越的。幫助狗狗做基因測序的馬丁教授就提出,真正的個性化癌癥治療可能還需要5-10年。
此外,術業有專攻,各環節專業人士的配合必不可少:
- 一方面,保羅本人17年的機器學習和數據分析經驗,以及如今恰好有一批AI工具成熟到了可以被非生物學家使用的程度。這其中的篩選和解讀過程,遠不是普通人使用AI工具問幾句話那么簡單。
- 另一方面,有愿意相信他的科學家:支持基因測序的馬丁教授,開發癌癥疫苗的帕爾教授團隊,幫助通過倫理審批并完成治療的瑞秋教授。這其中任何一個人說不,可能都不止是翻倍的困難。
還有,AI并非萬能。在治療過程中,新南威爾士大學的結構生物學家Kate Michie就提醒,AlphaFold并不總是準確,狗狗的c-KIT模型置信度只有 54.55,數據偏低。雖然AI承擔了很多研究助手的數據分析的工作,但還是需要實驗室工作去驗證。
最后,如果把目標從“救狗”換成“救人”,需要什么?
- 需要一個合法的“臨床入口”,而不是個人意志;
- 需要腫瘤組織與對照樣本,以及規范的測序與數據處理;
- 需要完善的“新抗原篩選”與人工復核機制,而不是一次模型推理;
- 需要GMP(藥品生產質量管理規范)級別的制造、追溯體系與放行檢測;
- 需要足夠的時間窗口;
- 需要聯合治療與嚴密隨訪,而不是“打一針就結束”。
因此,對普通人來說,這個故事并不是教我們如何“手搓”疫苗,而是看到,目前的AI正以前所未有的速度,加速專業治療方案的研發。如保羅在采訪中所說,我們有機會將某些癌癥從“死刑判決書”變為“可管理的疾病”了,這是一個值得期待的未來。
3
把希望落到能承受的地方
再回到這個故事本身,站在患者與家屬的位置,我們也許可以這樣理解它——
它不是給了我們一個“照做就能成功”的教程;它給我們的是一張“現實世界里個體化抗癌方案如何落地”的結構圖:測序拿到腫瘤“身份證”、專家與算法共同篩靶、合規制造藥物與質量控制、持續隨訪評估——AI在其中加速了人能做的部分,但它沒有把醫學的門檻變成零。
也正因為如此,當我們再問“我能不能為家人手搓一支疫苗”時,就應該理解這個問題的關鍵其實是:我能不能進入一個讓“定制疫苗”變得可能的體系?——有團隊、有流程、有制造、有監管、有窗口期。
在這個意義上,這個故事確實把“更多可能性”放到了我們面前:它讓我們看到,醫學的未來或許不是某一天突然出現“萬能解藥”,而是越來越多癌癥被拆成可以被識別、被追蹤、被反復修正的“工程問題”。而我們能做的,是在希望最洶涌的時候,也努力弄清楚:它需要什么條件,哪些部分正在變得更快、更可及。
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圖源:包圖網
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