Utiliser l’IA pour développer des antibiotiques super puissants capables de détruire les bactéries résistantes aux antibiotiques

Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) viennent de réussir un projet utilisant l’intelligence artificielle (IA) pour développer un nouveau composé antibiotique extrêmement puissant qui peut facilement tuer même certaines souches de bactéries résistantes aujourd’hui aux antibiotiques dangereux.

Pour ce faire, les scientifiques ont dû consacrer beaucoup d'efforts à la création d'un modèle informatique qui synthétise les informations sur des millions de composés chimiques et utilise des algorithmes d'apprentissage automatique pour sélectionner les meilleures espèces qui pourraient être développées en de nouvelles souches d'antibiotiques efficaces, puis en sélectionner quelques-unes. composés spécifiques pour un développement et des tests approfondis. Les résultats ont montré que le nouvel antibiotique pouvait facilement tuer E. coli et de nombreuses autres bactéries courantes lorsqu'il était testé sur des souris.

La plupart des nouveaux antibiotiques développés aujourd’hui sont des variantes de médicaments existants, utilisant des mécanismes similaires. Cependant, cet antibiotique développé grâce à l’IA possède un mécanisme complètement différent, ce qui signifie qu’il a la capacité de traiter des types d’infections que les médicaments actuels ne peuvent pas traiter.

Les chercheurs du MIT ont utilisé des algorithmes d’apprentissage automatique pour identifier un antibiotique appelé halicine, capable de tuer de nombreuses souches de bactéries. L'halicine (rangée du haut) a empêché le développement d'une résistance aux antibiotiques chez E. coli, contrairement à la ciprofloxacine (rangée du bas).

« Nous voulions développer une plateforme qui ouvre la voie à l’exploitation de la puissance de l’intelligence artificielle pour la découverte d’antibiotiques », a déclaré James Collins, professeur de sciences médicales et d’ingénierie au MIT.

Cette nouvelle approche pourrait aider à identifier plus rapidement différents composés qui rendent les bactéries résistantes aux médicaments, à un coût nettement inférieur à celui des autres méthodes. Les chercheurs ont formé leur modèle d'IA avec 2 500 molécules existantes, puis l'ont testé sur une bibliothèque de données de 6 000 composés pour identifier les molécules susceptibles de tuer la bactérie E.coli. Le modèle a identifié une molécule spécifique comme cible potentielle, et lorsque les chercheurs l'ont testée en laboratoire, les résultats ont montré qu'elle pouvait également tuer les bactéries courantes et dangereuses résistantes aux antibiotiques, telles que Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii et Mycobacterium tuberculosis.

Le problème des bactéries résistantes aux antibiotiques devient véritablement une menace pour la santé humaine. La nouvelle méthode de recherche sur les antibiotiques des scientifiques du MIT ouvre des perspectives pour résoudre ce problème. Dans un avenir proche, l’équipe de recherche prévoit d’utiliser ce modèle pour optimiser les antibiotiques existants ainsi que pour développer de nouveaux antibiotiques. En particulier, l’application plus poussée de la technologie d’apprentissage profond à toutes les étapes du développement des antibiotiques, de la découverte à l’amélioration de l’efficacité et de la toxicité en modifiant les ingrédients des médicaments et la chimie médicinale, jouera un jeu extrêmement important.