Група вчених стверджує, що завдяки допомозі штучного інтелекту виявила a антибіотик нового типу здатний протистояти одному з трьох стійкі до ліків супербактерії які ВООЗ визначає як «критичні загрози». Слід зазначити, що стійкість до антибіотиків стала однією з головних причин смертності у світі. У цьому сенсі дослідження, опубліковане в The Lancet, висвітлює жахливі дані, наприклад те, що стійкість до антимікробних препаратів була прямою причиною щонайменше 1,27 мільйона смертей у всьому світі в 2019 році.
Не схоже, що ситуація покращиться. ООН прогнозує, що якщо ми не вирішимо цю проблему, кількість смерті, спричинені супербактеріями до 2050 року воно може зрости до 10 мільйонів. Ось чому велика кількість дослідницьких груп працюють над пошуком засобу проти цієї загрози. У цьому випадку за допомогою нових технологій, таких як штучний інтелект, які застосовуються в науці.
У цьому дослідженні, опублікованому в Nature Chemical Biology, команда дослідників з Канади та Сполучених Штатів стверджує, що штучний інтелект має «силу значно прискорити відкриття нових ліків». І ось під час своїх досліджень цей штучний інтелект дозволив скоротити список із тисяч хімічних сполук поки не з’явилися деякі, які були проаналізовані в лабораторії. Результатом став потужний експериментальний антибіотик під назвою абауцин, який потрібно буде пройти додаткові випробування, перш ніж його можна буде використовувати для лікування.
Вчені кажуть, що коли випробували цей новий антибіотик на шкірі мишей Експериментально інфікований супербактерією, цей препарат контролював ріст бактерій, припускаючи, що цей метод можна використовувати для створення антибіотиків, призначених для боротьби з іншими стійкими до ліків патогенами.
Ця супербактерія є «суспільним ворогом номер один»
Дослідники зосередилися на одному з найпроблемніших видів бактерій: Acinetobacter baumannii. Цей вид викликає важко піддаються лікуванню інфекції шкіри, крові або дихальних шляхів (пневмонія).
З цієї причини Центри контролю та профілактики захворювань Сполучених Штатів у 2019 році заявили, що стани через Acinetobacter baumanii вони були тими, хто найбільше «потребував» нових типів антибіотиків для боротьби з ними. Фактично, нещодавнє дослідження госпіталізованих пацієнтів з інфекціями, спричиненими цією бактерією, стійкою навіть до потужних карбапенемових антибіотиків, показало, що 1 з 4 помер протягом місяця після встановлення діагнозу.
Доктор Джонатан Стокс, дослідник з Університету Макмастера в Канаді та співавтор дослідження, описує цю супербактерію як «ворог народу номер один»оскільки «дуже часто» можна знайти випадки, коли він «стійкий майже до всіх антибіотиків».
Пошук ліків, щоб його перемогти
Щоб знайти новий антибіотик, перше, що зробили дослідники, це «навчили» ШІ. Тому вони надали йому інформацію з тисяч ліків, точні хімічні структури яких були відомі і які вони вручну перевірили на Acinetobacter baumannii, щоб визначити, які можуть уповільнити або вбити супербактерію. Таким чином ШІ дізнався хімічні характеристики препаратів, які можуть знищувати бактерії.
Пізніше розвинувся інтелект список із 6680 сполук, ефективність яких була невідома. Інструменту знадобилося півтори години, щоб звузити список, після чого дослідники перевірили 240 речовин у лабораторії та виявили дев’ять потенційних антибіотиків. Одним із них був абауцин, тести якого показали це можна лікувати інфіковані рани у мишей і вбити зразки A. baumannii у пацієнтів.
«Звідси починається робота», — продовжує Стоукс, оскільки наступним кроком буде вдосконалення препарату в лабораторії, а потім проведення клінічних випробувань. Вчений попереджає, що для перших антибіотиків, відкритих за допомогою ШІ може бути призначено, можливо, доведеться почекати до 2030 року. Цікаво, що цей експериментальний антибіотик не впливав на інші види бактерій і діє лише на A. baumannii.
Зазвичай такого не буває. Як правило, багато антибіотиків блокують і вбивають патогени без розбору. У тому числі корисні бактерії, які живуть в кишечнику або на шкірі. Тому дослідники вважають, що точність абауцину ускладнить появу стійкості до ліків, оскільки він має дуже конкретну ціль. Якби було більше антибіотиків, які б працювали з такою точністю, кажуть дослідники, «може перешкодити бактеріям стати стійкими». Вони також викликають менше побічних ефектів.
