Нов антибиотик, убиващ супербактерии, е открит с помощта на изкуствен интелект

Наука 27.05.2023 13:17 Снимка: ДНЕС+

Нов антибиотик, убиващ супербактерии, е открит с помощта на изкуствен интелект

Учени са използвали изкуствен интелект (AI), за да открият нов антибиотик, който може да убие смъртоносен вид супербактерия, пише БиБиСи.

AI помогна да се стеснят хилядите потенциални елементи до шепа, които могат да бъдат тествани в лабораторията.

Резултатът е мощен, експериментален антибиотик, наречен абауцин, който ще се нуждае от допълнителни тестове, преди да бъде използван.

Изследователите в Канада и САЩ казват, че AI има силата да ускори значително откриването на нови лекарства.

Това е последният пример за това как инструментите на изкуствения интелект могат да бъдат революционна сила в науката и медицината.

Да спрем супербактериите

Антибиотиците убиват бактериите. От десетилетия обаче липсват нови лекарства и бактериите стават все по-трудни за лечение, тъй като развиват резистентност към тези, които имаме.

Смята се, че повече от милион души годишно умират от инфекции, които са устойчиви на лечение с антибиотици.

Изследователите се фокусираха върху един от най-проблемните видове бактерии - Acinetobacter baumannii, който може да инфектира рани и да причини пневмония.

Може да не сте чували за нея, но това е една от трите супербактерии, които Световната здравна организация определи като "критична" заплаха.

Често е в състояние да отхвърли множество антибиотици и е проблем в болници и домове за възрастни хора, където може да оцелее върху повърхности и медицинско оборудване.

Д-р Джонатан Стоукс от университета Макмастър я описва като "обществен враг номер едно", тъй като е "наистина често" да се открият случаи, в които тя е "устойчива на почти всеки антибиотик".

Изкуствен интелект

За да намерят нов антибиотик, изследователите първо трябваше да обучат изкуствения интелект. Те взеха хиляди лекарства, чиято точна химическа структура е известна и ги тестваха ръчно върху Acinetobacter baumannii, за да видят кое може да я забави или убие.

Тази информация е въведена в AI, за да може да научи химичните характеристики на лекарствата, които могат да атакуват проблемната бактерия.

След това изкуственият интелект е пуснат в списък с 6680 съединения, чиято ефективност е неизвестна. Резултатите - публикувани в Nature Chemical Biology - показват, че на AI е отнел час и половина, за да създаде кратък списък.

Изследователите са тествали 240 в лабораторията и са открили девет потенциални антибиотика. Един от тях е невероятно мощният антибиотик абауцин.

Лабораторни експерименти показват, че може да лекува инфектирани рани при мишки и е в състояние да убие проби от A. baumannii от пациенти.

Д-р Стоукс обаче коментира: "Това е моментът, в който започва работата".

Следващата стъпка е усъвършенстване на лекарството в лабораторията и след това извършване на клинични изпитания. Той очаква, че първите антибиотици от изкуствен интелект може да са налични към 2030 г. за предписване.

Любопитно е, че този експериментален антибиотик няма ефект върху други видове бактерии и работи само върху A. baumannii.

Много антибиотици убиват бактериите безразборно. Изследователите вярват, че прецизността на абауцина ще затрудни появата на резистентност към лекарства и може да доведе до по-малко странични ефекти.

По принцип AI може да тества десетки милиони потенциални съединения - нещо, което би било непрактично да се прави ръчно.

"Изкуственият интелект повишава скоростта и в един перфектен свят намалява разходите, с които можем да открием тези нови класове антибиотици, от които отчаяно се нуждаем", коментира д-р Стоукс.

Изследователите тестваха принципите на откриване на антибиотици с изкуствен интелект в E. coli през 2020 г., но сега са използвали това знание, за да се съсредоточат върху големите неприятели. След това планират да разгледат Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa.

"Това откритие допълнително подкрепя предпоставката, че изкуственият интелект може значително да ускори и разшири нашето търсене на нови антибиотици", каза проф. Джеймс Колинс от Масачузетския технологичен институт.

Той добави: "Развълнуван съм, че тази работа показва, че можем да използваме AI, за да помогнем в борбата с проблемни патогени като A. baumannii."

Професор Дам Сали Дейвис, бивш главен лекар за Англия и правителствен пратеник по въпросите на антимикробната резистентност, коментира, че идеята за използване на AI е "голяма промяна на играта, развълнувана съм да видя работата, която той (д-р Стоукс) върши, тя ще спаси животи"./news.bg

CHF CHF 1 2.01778
GBP GBP 1 2.26558
RON RON 10 3.93084
TRY TRY 100 5.65362
USD USD 1 1.83957