Дослідники використовують штучний інтелект для розробки нового потужного антибіотика

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (MIT) за допомогою штучного інтелекту розробили новий антибіотик, здатний вбивати навіть деякі стійкі до антибіотиків штами бактерій. Вони створили комп’ютерну модель мільйонів хімічних сполук і за допомогою алгоритму машинного навчання відібрали ті з них, які могли б стати ефективними антибіотиками, потім вибрали одну конкретну сполуку для тестування і виявили, що вона ефективна проти кишкової палички та інших бактерій на мишачих моделях.

Більшість нових антибіотиків, розроблених сьогодні, є варіаціями існуючих препаратів, що використовують ті ж самі механізми. Новий антибіотик використовує інший механізм, ніж ці існуючі препарати, що означає, що він може лікувати інфекції, які не піддаються лікуванню існуючими препаратами.

“Ми хотіли розробити платформу, яка дозволила б нам використовувати силу штучного інтелекту, щоб відкрити нову еру відкриття антибіотиків”, – сказав Джеймс Коллінз, професор медичної інженерії та науки в Інституті медичної інженерії та науки Массачусетського технологічного інституту (MIT). “Наш підхід дозволив виявити цю дивовижну молекулу, яка, можливо, є одним з найпотужніших антибіотиків, які коли-небудь були відкриті”.

Цей новий підхід до розробки ліків може зробити ідентифікацію різних сполук, до яких бактерії стійкі, швидшою і за значно менші кошти, ніж інші підходи. Дослідники навчили свою комп’ютерну модель на 2,500 існуючих молекулах, а потім протестували її на бібліотеці з 6,000 сполук, щоб визначити молекули, які можуть вбивати бактерії E. coli. Модель визначила одну конкретну молекулу як потенційну мішень, і коли дослідники протестували її в лабораторії, вони виявили, що вона також може вбивати інші стійкі до лікування бактерії, такі як Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii і Mycobacterium tuberculosis.

Існує також зростаюча проблема антибіотикорезистентних бактерій, які розвинулися через надмірне призначення антибіотиків та надмірне використання препаратів, наприклад, у сільському господарстві. Нові підходи до розробки ліків можуть допомогти вирішити цю проблему. “Ми стикаємося зі зростаючою кризою навколо стійкості до антибіотиків, і ця ситуація породжується як зростаючою кількістю патогенів, що стають стійкими до існуючих антибіотиків, так і анемічним трубопроводом у біотехнологічній та фармацевтичній промисловості для нових антибіотиків”, – сказав Коллінз.

Дослідники планують використовувати свою модель для оптимізації існуючих препаратів, а також для розробки нових. “Ця новаторська робота означає зміну парадигми у відкритті антибіотиків і взагалі у відкритті ліків”, – сказав Рой Кішоні, професор біології та інформатики в Technion, який не брав участі в дослідженні, в заяві. “Крім кремнеземних екранів, цей підхід дозволить використовувати глибоке навчання на всіх етапах розробки антибіотиків, від відкриття до поліпшення ефективності і токсичності за допомогою модифікацій ліків і медичної хімії”.

Рекомендації редакторів

• Наступна велика річ в науці вже у вашій кишені
• Нове інтелектуальне ліжко Sleep Number 360 відстежує і покращує здоров’я сну з віком
• Ваги Withings Body Scan виходять далеко за рамки простого визначення ваги
• Ось деякі наукові новинки з МКС у 2021 році
• OxeFit XS1 відстежує вашу форму під час тренувань і пропонує поліпшення в режимі реального часу

Source: digitaltrends.com