Najpotężniejszy antybiotyk świata powstaje dzięki AI

Shutterstock

Korzystając z algorytmu uczenia maszynowego, naukowcy zidentyfikowali nowy, potężny antybiotyk. W testach laboratoryjnych lek ten zabija najbardziej problematyczne bakterie, w tym szczepy odporne na wszystkie znane antybiotyki.

„Chcieliśmy stworzyć platformę, która pozwoliłaby nam wykorzystać moc sztucznej inteligencji do wejścia w nową erę odkrywania antybiotyków” – powiedział profesor James Collins, z Institute for Medical Engineering and Science MIT (IMES) „Nasze podejście ujawniło tę niesamowitą cząsteczkę, która jest prawdopodobnie jednym z najpotężniejszych antybiotyków, jakie zostały kiedykolwiek odkryte.”

W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat opracowano bardzo niewiele nowych antybiotyków, a większość z nich to nieco inne warianty istniejących leków. Obecne metody badania przesiewowego nowych antybiotyków są często niezwykle kosztowne, wymagają znacznych nakładów czasu i zwykle ograniczają się do wąskiego spektrum chemicznej różnorodności.

„Stoimy w obliczu narastającego kryzysu związanego z opornością na antybiotyki. Tą sytuację generuje zarówno rosnąca liczba patogenów uodporniających się na istniejące leki, jak i słabość przemysłu biotechnologicznego i farmaceutycznego w odkrywaniu nowych preparatów” – mówi Collins.

Aby znaleźć rozwiązanie problemu czyli nowe antybiotyki, Collins nawiązał współpracę z profesorem Tommi Jaakkola z MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory, który wraz z zespołem opracował komputerowe modele nauki maszynowej. Mogą one być szkolone do analizy struktur molekularnych związków i korelowania ich ze szczególnymi cechami, takimi jak zdolność do zabijania bakterii. Naukowcy przeszkolili system wprowadzając do niego dane dotyczące około 1700 zatwierdzonych leków i 800 naturalnych produktów o szerokim zakresie aktywności biologicznej. Następnie pozwolili aby model komputerowy przetestował bibliotekę zawierającą około 6000 związków chemicznych. System wybrał jedną molekułę, która zgodnie z przewidywaniami miała silną aktywność antybakteryjną i strukturę chemiczną inną niż istniejące antybiotyki, a także niską toksyczność dla komórek ludzkich. Cząsteczka, która była wcześniej badana jako potencjalny lek na cukrzycę, została nazwana halicyną (ang. halicin).

Badacze przetestowali ją na dziesiątkach szczepów wyizolowanych bakterii wyhodowanych w warunkach laboratoryjnych i stwierdzili, że jest w stanie zabić wiele drobnoustrojów opornych na leczenie, w tym niezwykle oporne, Acinetobacter baumannii, która może doprowadzić do sepsy, Clostridium difficile, odpowiedzialnej za ostre formy biegunek, Mycobacterium tuberculosis czyli prątki gruźlicy. Lek działał na wszystkie badane przez nich gatunki, z wyjątkiem pałeczki ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa), trudnego do leczenia patogenu płuc.

Mogą Ci się również spodobać

Zaufaj robotom. Właśnie wchodzą na sale operacyjne

W Stanach Zjednoczonych jeden robot chirurgiczny da Vinci przypada na 100 tys. mieszkańców, w ...

Twórca „Fortnite’a” uderza w Apple. Skarży koncern w Europie

Wygląda na to, że wojna między Epic Games a koncernem kierowanym przez Tima Cooka ...

KE pilnie szuka innowacyjnych firm do walki z koronawirusem

Innowacyjne firmy, które mają technologie przydatne w walce z COVID-19, do jutra mogą składać ...

Elon Musk nie zaszczepi się na Covid-19. I tak kiedyś wszyscy umrą

Amerykański wizjoner, twórca SpaceX i Tesli, znowu szokuje. Podczas ostatniego wywiadu dla „New York ...

Sony stworzyło aparat dla youtuberów

Japoński koncern Sony wypuścił na rynek miniaturową kamerę. Nagrywa doskonałej jakości filmiki i mieści ...

Twitter uderzy w trolli. Testuje nowe funkcje

Nowe funkcje mają dać użytkownikom większą kontrolę nad tym, kto może odpowiadać na ich ...