Wykorzystanie sztucznej inteligencji do opracowania supersilnych antybiotyków, które mogą niszczyć bakterie oporne na antybiotyki

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) właśnie odnieśli sukces w projekcie wykorzystującym sztuczną inteligencję (AI) do opracowania nowego, niezwykle silnego związku antybiotykowego, który może z łatwością zabić nawet niektóre szczepy bakterii odporne obecnie na niebezpieczne antybiotyki .

Aby tego dokonać, naukowcy musieli włożyć wiele wysiłku w stworzenie modelu komputerowego, który syntetyzuje informacje o milionach związków chemicznych i wykorzystuje algorytmy uczenia maszynowego, aby wybrać te najlepsze. specyficzne związki do dogłębnego rozwoju i testowania. Wyniki pokazały, że testowany na myszach nowy antybiotyk może z łatwością zabić E. coli i wiele innych pospolitych bakterii.

Większość nowych antybiotyków opracowanych obecnie to odmiany istniejących leków, wykorzystujące podobne mechanizmy. Jednak ten antybiotyk opracowany przy użyciu sztucznej inteligencji ma zupełnie inny mechanizm, co oznacza, że ​​ma zdolność leczenia rodzajów infekcji, których nie potrafią obecne leki.

Naukowcy z MIT wykorzystali algorytmy uczenia maszynowego do zidentyfikowania antybiotyku zwanego halicyną, który może zabić wiele szczepów bakterii. Halicyna (górny rząd) zapobiegła rozwojowi oporności na antybiotyki u E. coli, podczas gdy cyprofloksacyna (dolny rząd) nie.

„Chcieliśmy opracować platformę, która toruje drogę do wykorzystania mocy sztucznej inteligencji do odkrywania antybiotyków” – powiedział James Collins, profesor nauk medycznych i inżynierii w MIT.

To nowe podejście może pomóc w szybszej identyfikacji różnych związków powodujących oporność bakterii na leki przy znacznie niższych kosztach niż w przypadku innych metod. Naukowcy przeszkolili swój model sztucznej inteligencji na 2500 istniejących cząsteczkach, a następnie przetestowali go na bibliotece danych zawierającej 6000 związków, aby zidentyfikować cząsteczki, które mogłyby zabić bakterie E.coli. Model zidentyfikował konkretną cząsteczkę jako potencjalny cel, a kiedy naukowcy przetestowali ją w laboratorium, wyniki wykazały, że może ona również zabić powszechne i niebezpieczne bakterie oporne na antybiotyki,

Problem bakterii opornych na antybiotyki staje się realnym zagrożeniem dla zdrowia człowieka. Nowa metoda badań antybiotyków opracowana przez naukowców z MIT otwiera perspektywy rozwiązania tego problemu. W najbliższej przyszłości zespół badawczy planuje wykorzystać ten model do optymalizacji istniejących antybiotyków, a także do opracowania nowych antybiotyków. W szczególności ważną rolę odegra dalsze zastosowanie technologii głębokiego uczenia się na wszystkich etapach opracowywania antybiotyków, od odkrycia po poprawę skuteczności i toksyczności poprzez modyfikację składników leków i składu chemicznego leków.