Изкуствен интелект откри антибиотик убиващ високо резистентни бактерии

Изследователите на Масачузетския технологичен институт (MIT) са използвали алгоритъм за машинно обучение, за да идентифицират лекарство, наречено Халицин (Halicin), което убива много щамове бактерии.

Използването на изкуствен интелект (AI) за откриване на лекарства изглежда се отплаща. Учените от MIT разкриват, че техният AI е открил антибиотичното съединение Халицин (на името на HAL 9000 – Това е измислен герой с изкуствен интелект в поредицата „2001 – Космическа одисея“, на Артър К Кларк).

Халицинът не само може да убие много форми на резистентни бактерии, но и да го направи по нов начин. Там, където много антибиотици са безпомощни, Халицинът заличава бактериите, като разрушава способността им да поддържат електрохимичния градиент, необходим за производството на енергосъхраняващи молекули. Това прави трудно бактериите да издържат и развият резистентност. Например Е. coli не е развила никаква резистентност за 30 дни, докато когато се е борила с по-конвенционалния антибиотик Ципофлоксацин е успяла да изгради резистентност към него само в рамките на три дни.

Екипът е успял да разработи система, която може да намери молекулни структури с желани черти (да речем, убиващи бактерии) по-ефективно от миналите системи. За разлика от предишните методи, невронните мрежи научават поведението на молекулите автоматично, като ги преобразуват в непрекъснати вектори, които помагат да се предвиди тяхното поведение. Веднъж готови, изследователите обучават своя AI на 2500 молекули, които включват както 1700 установени лекарства, така и 800 натурални продукта. Когато получава задачата да разгледа библиотека от 6000 съединения, AI установява, че Халицинът би бил много ефективен в повечето случаи.

Все пак не очаквайте скоро рецепта за Халицин. MIT успешно използва лекарството за ликвидиране на A. baumanii (често срещана инфекция при американските войници в Афганистан и Ирак) при мишки, но не го е използвал за изпитвания върху хора. Това може да бъде само началото на много по-голяма тенденция за намиране на сигурни унищожители на болестотворни бактерии, срещу които сега няма сигурен лек.

Учените вече са използвали своя модел за скрининг на над 100 милиона молекули в друга база данни, откривайки 23 кандидати. Те също така се надяват да създадат нови антибиотици и да модифицират съществуващите лекарства, за да увеличат ефективността им или да намалят нежеланите странични ефекти. Ако успеят дори само при някои от тях, това може да спаси много животи.

*На снимката: Халицин (горен ред) предотвратява развитието на антибиотична резистентност при Е. coli, докато Ципрофлоксацин (долният ред) не го прави.