Искусственный интеллект помог открыть антибиотик от смертельно опасных супербактерий

В то время как многие эксперты настороженно воспринимают перспективы неограниченного развития искусственного интеллекта, видя в нем угрозу для всего человечества, ИИ явно может приносить ощутимую пользу. Ученые используют искусственный интеллект для открытия нового антибиотика для лечения от смертельной супербактерии. Искусственный интеллект использовался для обнаружения абауцина, эффективного препарата против бактерий baumannii, которые могут вызывать опасные инфекции.

фото: pixabay.com

Использующие искусственный интеллект ученые открыли новый антибиотик, который может убить смертельно опасную супербактерию, пишет The Guardian.

Согласно новому исследованию, опубликованному в четверг в научном журнале Nature Chemical Biology, группа ученых из Университета Макмастера и Массачусетского технологического института обнаружила новый антибиотик, который можно использовать для уничтожения смертельно опасной больничной супербактерии.

Супербактерия, о которой идет речь, – это Acinetobacter baumannii, который Всемирная организация здравоохранения классифицировала как “критическую” угрозу среди своих “приоритетных патогенов” – группы семейств бактерий, представляющих “наибольшую угрозу” для здоровья человека.

По данным ВОЗ, эти бактерии обладают встроенными способностями находить новые способы противостоять лечению и могут передавать генетический материал, который позволяет другим бактериям также становиться устойчивыми к лекарствам.

Бауманний представляет угрозу для больниц, домов престарелых и пациентов, которым требуются аппараты искусственной вентиляции легких и катетеры для подачи крови, а также для тех, у кого есть открытые раны после операций.

Бактерии могут длительное время жить на объектах охраны окружающей среды и совместном оборудовании и часто могут передаваться через загрязненные руки. В дополнение к инфекциям крови, бактерия baumannii может вызывать инфекции мочевыводящих путей и легких.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, бактерии также могут “колонизироваться” или жить в организме пациента, не вызывая инфекций или симптомов.

исследование, проведенное в четверг, показало, что исследователи использовали алгоритм искусственного интеллекта для скрининга тысяч антибактериальных молекул в попытке предсказать новые структурные классы. В результате скрининга с помощью искусственного интеллекта исследователи смогли идентифицировать новое антибактериальное соединение, которое они назвали абауцин.

“У нас была целая куча данных, которые просто рассказывали нам о том, какие химические вещества были способны убить кучу бактерий, а какие нет. Моя работа состояла в том, чтобы обучить эту модель, и все, что эта модель собиралась делать, — это, по сути, сообщать нам, будут ли новые молекулы обладать антибактериальными свойствами или нет”, — рассказал Гэри Лю, аспирант Университета Макмастер, который работал над исследованием.

“Тогда, по сути, благодаря этому мы можем просто повысить эффективность процесса разработки лекарств и… отточить все молекулы, о которых мы действительно хотим заботиться”, — добавил он.

После того как ученые обучили модель искусственного интеллекта, они использовали ее для анализа 6680 соединений, с которыми она ранее не сталкивалась. анализ занял полтора часа и в итоге позволил получить несколько сотен соединений, 240 из которых затем были протестированы в лаборатории. Лабораторные исследования в конечном итоге выявили девять потенциальных антибиотиков, включая абауцин.

Затем ученые протестировали новую молекулу против baumannii на модели раневой инфекции у мышей и обнаружили, что молекула подавляет инфекцию.

“Эта работа подтверждает преимущества машинного обучения в поиске новых антибиотиков”, — сказал Джонатан Стоукс, доцент кафедры биомедицины и биохимии Университета Макмастера, который помогал руководить исследованием.

“Используя искусственный интеллект, мы можем быстро исследовать обширные области химического пространства, значительно увеличивая шансы на открытие принципиально новых антибактериальных молекул”, — сказал он.

“Мы знаем, что антибиотики широкого спектра действия не оптимальны и что патогены обладают способностью эволюционировать и приспосабливаться к любой уловке, которую мы им применяем… методы искусственного интеллекта дают нам возможность значительно увеличить скорость открытия новых антибиотиков, и мы можем делать это с меньшими затратами. Это важное направление исследований в области новых антибиотических препаратов”, — добавил он.

Источник