Výskumníci z Massachusettského technologického inštitútu (MIT) práve dosiahli úspech v projekte využívajúcom umelú inteligenciu (AI) na vývoj mimoriadne výkonnej novej antibiotickej zlúčeniny, ktorá dokáže ľahko zabiť aj niektoré kmene baktérií, ktoré sú dnes odolné voči nebezpečným antibiotikám .
Vedci museli vynaložiť veľa úsilia na vytvorenie počítačového modelu, ktorý syntetizuje informácie o miliónoch chemických zlúčenín a pomocou algoritmov strojového učenia vyberie tie najlepšie. druhy, z ktorých by sa dali vyvinúť účinné nové kmene antibiotík, potom vybrať špecifické zlúčeniny na hĺbkový vývoj a testovanie. Výsledky ukázali, že nové antibiotikum môže pri testovaní na myšiach ľahko zabiť E. coli a mnoho ďalších bežných baktérií.
Väčšina dnes vyvinutých nových antibiotík je variáciami existujúcich liekov, ktoré využívajú podobné mechanizmy. Toto antibiotikum vyvinuté pomocou AI má však úplne iný mechanizmus, čo znamená, že má schopnosť liečiť typy infekcií, ktoré súčasné lieky nedokážu.
Výskumníci z MIT použili algoritmy strojového učenia na identifikáciu antibiotika nazývaného halicín, ktoré dokáže zabiť mnoho kmeňov baktérií. Halicín (horný riadok) zabránil rozvoju rezistencie na antibiotiká u E. coli, zatiaľ čo ciprofloxacín (dolný riadok) nie.
„Chceli sme vyvinúť platformu, ktorá pripraví cestu na využitie sily umelej inteligencie na objavovanie antibiotík,“ povedal James Collins, profesor lekárskej vedy a inžinierstva na MIT.
Tento nový prístup by mohol pomôcť identifikovať rôzne zlúčeniny, ktoré spôsobujú, že baktérie sú odolné voči liekom rýchlejšie, za výrazne nižšie náklady ako iné metódy. Výskumníci trénovali svoj model AI s 2 500 existujúcimi molekulami a potom ho testovali na dátovej knižnici 6 000 zlúčenín, aby identifikovali molekuly, ktoré by mohli zabíjať baktérie E.coli. Model identifikoval špecifickú molekulu ako potenciálny cieľ a keď ju výskumníci testovali v laboratóriu, výsledky ukázali, že môže zabíjať aj bežné a nebezpečné baktérie rezistentné na antibiotiká,
Problém baktérií odolných voči antibiotikám sa skutočne stáva hrozbou pre ľudské zdravie. Nová metóda výskumu antibiotík vedcov z MIT otvára vyhliadky na riešenie tohto problému. V blízkej budúcnosti výskumný tím plánuje použiť tento model na optimalizáciu existujúcich antibiotík, ako aj na vývoj nových antibiotík. Svoju úlohu zohrá najmä ďalšia aplikácia technológie hlbokého učenia vo všetkých štádiách vývoja antibiotík, od objavu až po zlepšenie účinnosti a toxicity prostredníctvom úpravy zložiek liečiv a medicínskej chémie.