AI を使用して抗生物質耐性菌を破壊できる超強力な抗生物質を開発

マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究者らは、人工知能（AI）を利用して、今日の危険な抗生物質に耐性のある一部の細菌さえ簡単に殺すことができる非常に強力な新しい抗生物質化合物を開発するプロジェクトで成功を収めた。

そのために科学者たちは、何百万もの化合物に関する情報を総合し、機械学習アルゴリズムを使用して効果的な新しい抗生物質株に開発できる最適なものを選択するコンピューター モデルを作成するのに多大な労力を費やす必要がありました。詳細な開発とテストのための特定の化合物。結果は、マウスでテストした場合、新しい抗生物質が大腸菌や他の多くの一般的な細菌を簡単に殺すことができることを示しました。

現在開発されている新しい抗生物質のほとんどは、同様のメカニズムを使用した既存の薬のバリエーションです。しかし、AIを利用して開発されたこの抗生物質は全く異なるメカニズムを持っており、現在の薬では治療できない種類の感染症を治療する能力を持っています。

MIT の研究者は、機械学習アルゴリズムを使用して、多くの細菌株を殺すことができるハリシンと呼ばれる抗生物質を特定しました。ハリシン (上の列) は大腸菌における抗生物質耐性の発現を阻止しましたが、シプロフロキサシン (下の列) は阻止しませんでした。

「私たちは、抗生物質の発見に人工知能の力を利用する道を開くプラットフォームを開発したかったのです」と、MIT の医科学工学教授のジェームス・コリンズ氏は述べています。

この新しいアプローチは、他の方法よりも大幅に低コトで、細菌を薬剤耐性にするさまざまな化合物を迅速に特定するのに役立つ可能性があります。研究者らは、2,500 の既存の分子を使用して AI モデルをトレーニングし、それを 6,000 の化合物のデータ ライブラリでテストして、大腸菌を殺す可能性のある分子を特定しました。このモデルは潜在的な標的として特定の分子を特定し、研究者が研究室でそれをテストしたところ、現在クロストリジウム・ディフィシル、アシネトバクター・バウマニ、結核菌などの一般的で危険な抗生物質耐性菌

抗生物質耐性菌の問題は、まさに人間の健康に対する脅威となっています。MIT の科学者による新しい抗生物質研究方法は、この問題を解決する可能性を切り開きます。近い将来、研究チームはこのモデルを使用して既存の抗生物質を最適化し、新しい抗生物質を開発する予定です。特に、発見から、薬剤成分や医薬化学の変更による有効性と毒性の改善に至るまで、抗生物質開発のすべての段階でディープラーニング技術をさらに応用することは、非常に重要な役割を果たします。