Искусственный интеллект нашел новое суперлекарство
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) при помощи искусственного интеллекта обнаружили мощный антибиотик. Он способен убивать супербактерии, которые устойчивы к обычным антибиотикам.
Это первый антибиотик, который был открыт при помощи ИИ. Эксперты объявили это крупным прорывом в борьбе с растущей проблемой лекарственной устойчивости, сообщает BBC.
Дело в том, что бактерии умеют развивать резистентность к определенным типам антибиотиков, если принимать их неправильно. Со временем такие лекарства могут становиться полностью бесполезными.
ВОЗ называет это «одной из самых больших угроз глобальной безопасности и развитию в области здравоохранения сегодня».
Ученые обучили ИИ анализировать структуру 2500 лекарств и других соединений, чтобы найти те, которые обладают наиболее антибактериальными свойствами, которые могут убить кишечную палочку. Из них они отобрали 100 кандидатов для физического использования, прежде чем открыли халицин. О своих исследованиях они написали в журнале Cell.
«Я думаю, что это один из самых мощных антибиотиков, обнаруженных на сегодняшний день», — говорит Джеймс Коллинз, биоинженер из команды Массачусетского технологического института.
Новый антибиотик способен убить 35 типов потенциально смертельных бактерий, пишет сайт MIT. Среди них — туберкулез, кишечная палочка, сальмонелла и другие лекарственно-устойчивые бактерии, которые могут вызывать инфекции крови, мочевыводящих путей и легких.
Например, бактерия кишечной палочки уже на третий день начала вырабатывать резистентность к антибиотику ципрофлоксацин. Через месяц лекарство действовало на бактерию в 200 раз слабее, чем в начале эксперимента. При этом, к халицину у бактерии не появилось никакой резистентности вообще.
После этого исследователи при помощи ИИ проанализировали более 100 миллионов молекул, из которых было выбрано 23 потенциальных антибиотика, структурно отличных от существующих, и по прогнозам, нетоксичных для клеток человека.
В лабораторных испытаниях против пяти видов бактерий исследователи обнаружили, что восемь молекул показали антибактериальную активность, а две были особенно мощными. Теперь исследователи планируют дополнительно протестировать эти молекулы, а также проанализировать дополнительные объемы данных для поиска новых антибиотиков.
Исследователи также планируют использовать свою модель для разработки новых антибиотиков и оптимизации существующих. Например, они могут обучить модель добавлять функции, которые заставят конкретный антибиотик нацеливаться только на определенные бактерии, не давая ему убивать полезные бактерии в пищеварительном тракте пациента.
«Эта революционная работа знаменует собой изменение парадигмы в области открытия антибиотиков и в области открытия лекарств в целом», - говорит Рой Кишони, профессор биологии и информатики в Израильском технологическом институте.
Использование технологий искусственного интеллекта в здравоохранении остается в зачаточном состоянии, но крупные прорывы по-прежнему совершаются. Исследователи уверены, что использование ИИ для ускорения открытия лекарств может помочь снизить затраты на создание большего количества антибиотиков в будущем.
Ранее искусственный интеллект проанализировал около 200 тысяч научных статей о коронавирусе, на основе которых насчитал 116 симптомов COVID-19. Треть из них связаны с мозгом и нервной системой.