Вчені за допомогою штучного інтелекту відкрили новий антибіотик, ефективний проти супербактерій

Поки одні застерігають, що штучний інтелект нас вб’є, інші діють. Вчені за допомогою ШІ відкрили новий антибіотик, який може знищувати бактерії, стійкі до інших антибіотиків. MC.today із посиланням на BBC розповідає деталі.

White cyborg finger about to touch human finger on dark background 3D rendering

Технології допомогли проаналізувати й звузити перелік з тисяч потенційних хімічних речовин до кількох, які вчені змогли протестувати в лабораторії.

Так вони знайшли потужний експериментальний антибіотик під назвою абауцин. Однак для його практичного застосування необхідно провести додаткові дослідження.

Фахівці з Канади та США кажуть, що штучний інтелект може значно прискорити відкриття нових ліків. Це один із прикладів того, як ШІ може стати революційною силою в науці та медицині.

Через «захоплення» людства антибіотиками у багатьох штамів бактерій швидко виробляється «імунітет» до ліків.

Спочатку антибіотики спричинили революцію, але вже доволі швидко вони самі собі нашкодили, і впродовж останніх десятиліть з бактеріями стає дедалі важче боротися – вони швидко розвивають стійкість до тих препаратів, які ми вже маємо. Швидше, ніж вчені досліджують нові сполуки.

За оцінками фахівців, понад мільйон людей щорічно помирає від інфекцій, які є стійкими до лікування антибіотиками.

Дослідники зосередилися на одному з найпроблемніших видів бактерій – Acinetobacter baumannii, який може інфікувати рани та спричиняти пневмонію.

Це одна з трьох супербактерій, які Всесвітня організація охорони здоров’я визначила як критичну загрозу.

Читайте також: Погані новини для чистоплюїв. Антибактеріальні серветки шкідливі для здоров’я, вважають вчені

Вона здатна протистояти багатьом антибіотикам і створює великі проблеми в лікарнях і будинках для літніх людей, де поширюється через поверхні та медичне обладнання.

Доктор Джонатан Стоукс з Університету Макмастера називає їх «суспільним ворогом номер один», оскільки дуже часто трапляються випадки, коли бактерія виявляється стійкою практично до всіх антибіотиків.

Щоб знайти новий антибіотик, дослідникам спочатку довелося навчати ШІ. Вони взяли тисячі препаратів, точна хімічна структура яких була відома, і вручну перевірили їх на Acinetobacter baumannii, щоб побачити, які можуть послабити або вбити її.

Цю інформацію надали ШІ, щоб він міг вивчити хімічні властивості ліків, які можуть атакувати проблемну бактерію.

Потім штучний інтелект використали для перевірки списку з 6680 сполук, ефективність яких була невідома. Результати, опубліковані в Nature Chemical Biology, показали, що штучному інтелекту знадобилося півтори години, щоб створити короткий перелік потенційно дієвих сполук.

Дослідники протестували 240 антибіотиків у лабораторії та виявили дев’ять потенційних варіантів. Одним із них був неймовірно потужний антибіотик абауцин.

Лабораторні експерименти показали, що він може лікувати інфіковані рани у мишей і здатний вбивати A. baumannii у зразках, взятих у пацієнтів.

Однак основна робота ще попереду.

Наступний крок – вдосконалення препарату в лабораторії, а потім проведення клінічних випробувань. Доктор Стоукс очікує, що перші антибіотики, знайдені за допомогою штучного інтелекту, зможуть використовувати до 2030 року.

Цікаво, що цей експериментальний антибіотик не діяв на інші види бактерій, а лише на A. baumannii.

Багато антибіотиків вбивають бактерії без розбору. Дослідники вважають, що така «точність» абауцину ускладнить появу резистентності до нього і може означати меншу кількість побічних ефектів.

Теоретично штучний інтелект може перевірити десятки мільйонів потенційних сполук – те, що робити вручну було б вкрай довго й непрактично.

«Штучний інтелект підвищує швидкість, а в ідеальному світі знижує вартість відкриття нових класів антибіотиків, які нам вкрай потрібні», – каже доктор Стоукс.

У 2020 році дослідники вже випробовували використання ШІ для винайдення антибіотиків проти кишкової палички, але тепер використали ці знання, щоб зосередитися на супербактеріях, які завдають найбільшої шкоди. Далі вони планують вивчати Staphylococcus aureus і Pseudomonas aeruginosa.