Ученые используют ИИ, чтобы найти лекарство, убивающее бактерии, ответственные за многие лекарственно-устойчивые инфекции.
Ученые нашли лекарство, способное бороться с лекарственно-устойчивыми инфекциями, и сделали они это с помощью искусственного интеллекта.
Используя алгоритм машинного обучения, исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и канадского Университета Макмастера определили новый антибиотик, который может убивать тип бактерий, ответственных за многие лекарственно-устойчивые инфекции.
Соединение убивает Acinetobacter baumannii, тип бактерий, которые часто встречаются в больницах. Это может привести к пневмонии, менингиту и другим серьезным инфекциям.
Микроб также является основной причиной инфекций раненых солдат в Ираке и Афганистане.
Парализованный мужчина заново открывает для себя это «ПРОСТОЕ Удовольствие» БЛАГОДАРЯ «ЦИФРОВОМУ МОсту»
Используя алгоритм искусственного интеллекта, исследователи из Массачусетского технологического института и Университета Макмастера определили новый антибиотик, который может убивать тип бактерий (Acinetobacter baumannii, розовый), ответственный за многие устойчивые к лекарствам инфекции. (Кристина Данилофф/MIT; изображение Acinetobacter baumannii предоставлено CDC)
В последние десятилетия многие патогенные бактерии становятся все более устойчивыми к антибиотикам, в то время как новых антибиотиков разработано мало.
В заявлении Массачусетского технологического института говорится, что исследователи идентифицировали препарат из каталога почти 7000 потенциальных лекарственных соединений, используя модель машинного обучения, которую они натренировали для оценки того, будет ли химическое соединение подавлять рост бактерий.
Чтобы получить обучающие данные для модели, они сначала подвергли бактерии, выращенные в лабораторной посуде, воздействию примерно 7500 различных химических соединений, чтобы увидеть, какие из них могут подавлять рост микроба. Они загрузили структуру каждой молекулы в свою модель и сообщили им, может ли каждая структура подавлять рост бактерий.

Люди идут по кампусу Массачусетского технологического института в Кембридже, штат Массачусетс, в среду, 2 июня 2021 года. (Фото: Адам Гланцман/Блумберг через Getty Images)
После того, как модель была сформирована, ее использовали для анализа набора из 6680 соединений, которые ранее не наблюдались, и исследователи сузили 240 совпадений для экспериментальной проверки, сосредоточив внимание на соединениях со структурой, отличной от структуры существующих антибиотиков, или молекул из формация. данные. Этот тест привел к девяти антибиотикам, включая один очень сильный.
ИИ И ОБЩЕСТВЕННАЯ СКОРОСТЬ РАЗРАБОТКИ И ПРОИЗВОДСТВА ЛЕКАРСТВ: FDA
Соединение, которое первоначально исследовалось как потенциальное лекарство от диабета, оказалось чрезвычайно эффективным в уничтожении бактерий. Однако на другие виды бактерий это никак не повлияло.
В университете отметили, что желательна способность к уничтожению «узкого спектра», поскольку она сводит к минимуму риск того, что бактерии быстро распространят устойчивость к препарату. Кроме того, препарат, вероятно, спасет полезные бактерии, обитающие в кишечнике человека, и поможет подавить условно-патогенные инфекции.

Стенд Университета Макмастера в конференц-центре Metro Toronto. (Р.Дж. Джонстон/Toronto Star через Getty Images)
Ученые назвали препарат абауцином и в исследованиях на мышах показали, что он может лечить раневые инфекции, вызванные бактериями. В ходе лабораторных испытаний также было обнаружено, что он действует против различных устойчивых к лекарствам штаммов Acinetobacter baumannii, выделенных у пациентов-людей. В дополнительных экспериментах было показано, что препарат убивает клетки, вмешиваясь в процесс, известный как перенос липопротеинов. Клетки используют его для транспортировки белков изнутри клетки в клеточную оболочку.
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ПРИЛОЖЕНИЕ FOX NEWS
Лаборатория Университета Макмастера в настоящее время работает с другими над оптимизацией лечебных свойств соединения и, как мы надеемся, разработаем его для возможного использования у пациентов.
Авторы исследования также планируют использовать свой подход к моделированию для выявления потенциальных антибиотиков для других типов лекарственно-устойчивых инфекций.
Результаты были опубликованы в четверг в журнале Nature Chemical Biology.