Учёные используют ИИ для открытия нового антибиотика против опасной супербактерии 🧬🤖

Учёные с помощью искусственного интеллекта открыли новый антибиотик, способный бороться с опасной супербактерией. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Chemical Biology, специалисты из Университета МакМастер и Массачусетского технологического института сообщили о создании соединения, которое может эффективно уничтожать Acinetobacter baumannii — бактерию, которую Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) классифицирует как «критическую» угрозу среди приоритетных патогенов.

Эта бактерия особенно опасна для больниц, домов престарелых и пациентов, использующих аппараты ИВЛ или катетеры, а также для людей с открытыми послеоперационными ранами. Она способна долгое время существовать на поверхностях и оборудовании, а также передаваться через загрязнённые руки. Помимо инфекций крови, Acinetobacter baumannii вызывает инфекции мочевых путей и лёгких и может «колонизировать» организм, не вызывая симптомов.

Для открытия нового антибиотика исследователи использовали алгоритм ИИ, который анализировал тысячи молекул, чтобы предсказать новые структурные классы с антибактериальными свойствами. В результате был найден новый соединение, получившее название abaucin.

«У нас была масса данных о том, какие химические вещества убивают бактерии, а какие нет. Моя задача заключалась в обучении модели, которая бы предсказывала, будут ли новые молекулы обладать антибактериальными свойствами», — рассказал Гэри Лю, аспирант Университета МакМастер, участвовавший в исследовании. Это позволило ускорить процесс поиска перспективных соединений и сосредоточиться на наиболее перспективных кандидатах.

После обучения модели ИИ проанализировал 6 680 ранее неизвестных соединений, что заняло всего полтора часа. В итоге было получено несколько сотен перспективных молекул, из которых 240 прошли лабораторные испытания. В ходе тестирования были выявлены девять потенциальных антибиотиков, включая abaucin.

Новый антибиотик проверили на модели инфекций ран у мышей и обнаружили, что молекула эффективно подавляет инфекцию.

«Это исследование подтверждает преимущества машинного обучения в поиске новых антибиотиков», — отметил Джонатан Стокс, ассистент профессора кафедры биомедицины и биохимии Университета МакМастер. «Используя ИИ, мы можем быстро исследовать огромные области химического пространства, существенно увеличивая шансы на открытие принципиально новых антибактериальных молекул. Это особенно важно, так как широкоспектровые антибиотики не всегда эффективны, а патогены способны адаптироваться к любым методам лечения. Методы ИИ позволяют ускорить открытие новых антибиотиков и снизить затраты на это».

Новое исследование открывает перспективы для создания эффективных лекарств против опасных супербактерий и демонстрирует, как ИИ помогает решать критически важные задачи современной медицины. 🧪✨