Un antibiotic potențial revoluționar a fost descoperit datorită inteligenței artificiale

Cercetătorii din Canada și SUA spun că inteligența artificială are puterea de a accelera masiv descoperirea de noi medicamente. Abaucin este doar cel mai recent exemplu despre modul în care instrumentele inteligenței artificiale pot fi o forță revoluționară în știință și medicină.

Antibioticele ucid bacteriile. Cu toate acestea, există o lipsă de medicamente noi de zeci de ani, iar bacteriile devin din ce în ce mai greu de tratat, deoarece dezvoltă rezistență față de medicamentele pe care le avem. Se estimează că peste un milion de oameni mor anual din cauza infecțiilor care rezistă tratamentului cu antibiotice.

Acum, cercetătorii s-au concentrat asupra uneia dintre cele mai problematice specii de bacterii: Acinetobacter baumannii, care poate infecta răni și poate provoca pneumonie. Organizația Mondială a Sănătății le-a numit „o amenințare critică”. Multe antibiotice nu îl elimină. Iar riscul este cu atât mai mare, cu cât aceste bacterii pot supraviețui pe suprafețe și echipamente medicale.

Dr. Jonathan Stokes, de la Universitatea McMaster, descrie bacteria ca fiind „inamicul public numărul unu”, deoarece este „rezistent la aproape orice antibiotic”.

Pentru a găsi un nou antibiotic, cercetătorii au antrenat mai întâi inteligența artificială. Ei au luat mii de medicamente unde se cunoștea structura chimică precisă și le-au testat manual pe Acinetobacter baumannii pentru a vedea care l-ar putea încetini sau ucide. Aceste informații au fost introduse în sistemele inteligenței artificiale pentru a putea afla caracteristicile chimice ale medicamentelor capabile să atace bacteria problematică.

Apoi inteligenței artificiale (AI) i „s-a arătat” o listă de 6.680 de compuși, a căror eficacitate era necunoscută. Rezultatele, publicate în Nature Chemical Biology, au arătat că AI a avut nevoie de numai o oră și jumătate pentru a produce o listă scurtă. Cercetătorii au testat 240 în laborator și au găsit nouă potențiale antibiotice. Unul dintre ele a fost antibioticul, incredibil de puternic, abaucin.

Experimentele de laborator au arătat că ar putea trata rănile infectate la șoareci și a fost capabil să omoare mostrele de A. baumannii de la pacienți.

Totuși, doctorul Stokes punctează: „Acesta este momentul în care începe munca”.

Următorul pas este perfecționarea medicamentului în laborator și apoi efectuarea studiilor clinice. El se așteaptă ca primele antibiotice AI să fie gata până în 2030, până când vor fi disponibile pentru a fi prescrise.

În mod curios, acest antibiotic experimental nu a avut efect asupra altor specii de bacterii și funcționează doar asupra A. baumannii. Cercetătorii cred că precizia abaucinei va îngreuna apariția rezistenței la medicamente și ar putea duce la mai puține efecte secundare.

În principiu, AI ar putea analiza zeci de milioane de potențiali compuși, ceva ce ar fi imposibil de făcut manual.

„AI mărește rata și, într-o lume perfectă, scade costul, cu care putem descoperi aceste noi clase de antibiotice de care avem nevoie disperată”, a declarat Stokes.

Cercetătorii au testat principiile descoperirii de antibiotice asistate de inteligență artificială în E. coli în 2020, dar acum au folosit aceste cunoștințe pentru a se concentra asupra marilor probleme. Ei plănuiesc să analizeze în continuare Staphylococcus aureus și Pseudomonas aeruginosa.

„Această descoperire susține și mai mult premisa că AI poate accelera și extinde în mod semnificativ căutarea de noi antibiotice”, a spus profesorul James Collins, de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts. El a adăugat: „Sunt încântat că această lucrare arată că putem folosi AI pentru a ajuta la combaterea agenților patogeni problematici precum A. baumannii”.

Un articol de Arina Delcea