Un nou antibiotic care ucide o superbacterie mortală a fost creat cu ajutorul inteligenței artificiale

Oamenii de știință au descoperit cu ajutorul inteligenței artificiale un nou antibiotic, care poate ucide o specie mortală de superbacterii, relatează BBC.

Inteligența artificială i-a ajutat pe cercetători să selecteze câteva substanțe, din mii de posibilități, pentru a le testa în laborator. Rezultatul a fost un antibiotic experimental puternic, numit abaucin. Acesta va avea însă nevoie de teste suplimentare înainte de a putea fi utilizat de oameni. Cercetătorii din Canada și SUA spun că inteligența artificială are capacitatea de a accelera semnificativ procesul de descoperire a unor noi medicamente.

Acesta este cel mai recent exemplu despre modul în care instrumentele inteligenței artificiale pot fi o forță revoluționară în știință și medicină. La descoperirea lor, antibioticele au fost medicamente revoluționare, deoarece ucid bacteriile. Dar nu au mai apărut clase de antibiotice noi de zeci de ani, iar bacteriile devin din ce în ce mai greu de tratat, deoarece dezvoltă rezistență. Se estimează că peste un milion de oameni mor anual din cauza infecțiilor rezistente la antibiotice.

Cercetătorii s-au concentrat asupra uneia dintre cele mai problematice specii de bacterii – Acinetobacter baumannii, care poate infecta răni și poate provoca pneumonie. Este una dintre cele trei bacterii pe care Organizația Mondială a Sănătății le consideră o amenințare „critică”. Adesea sunt rezistente în fața mai multor antibiotice și sunt o problemă în spitale și casele de îngrijire, pentru că pot supraviețui pe suprafețe și echipamente medicale.

Dr. Jonathan Stokes, de la Universitatea McMaster, spune că această superbacterie este „inamicul public numărul unu”, deoarece sunt multe cazuri în care este „rezistentă la aproape orice antibiotic”. Pentru a găsi un nou antibiotic, cercetătorii au trebuit mai întâi să „antreneze” inteligența artificială. Ei au luat mii de medicamente cărora li se cunoștea structura chimică precisă și le-au testat manual pe Acinetobacter baumannii pentru a vedea care dintre ele ar putea să o încetinească sau să o ucidă.

Aceste informații au fost date unor instrumente de inteligență artificială, pentru a putea afla caracteristicile chimice ale medicamentelor care ar putea ataca bacteria problematică. Apoi a fost pusă să studieze o listă de 6.680 de compuși a căror eficacitate era necunoscută. Rezultatele – publicate în Nature Chemical Biology – au arătat că AI a avut nevoie de oră și jumătate pentru a produce o listă scurtă de substanțe. Cercetătorii au testat 240 de compuși în laborator și au găsit nouă potențiale antibiotice. Unul dintre ele, care s-a dovedit a fi foarte puternic, a fost numit abaucin.

Experimentele de laborator au arătat că acesta ar putea trata rănile infectate la șoareci și a fost capabil să omoare mostrele de Acinetobacter baumannii de la pacienți. Dar nu va ajunge curând pe piață.

„Acesta este momentul în care începe munca”, a spus Stokes.

Următorul pas este perfecționarea medicamentului în laborator și apoi efectuarea studiilor clinice. Primele antibiotice create cu ajutorul inteligenței artificiale ar urma să poată fi prescrise pacienților abia în 2030, a adăugat el. În mod curios, acest antibiotic experimental nu a avut efect asupra altor specii de bacterii și funcționează doar asupra Acinetobacter baumannii.

Multe antibiotice ucid bacteriile fără discernământ. Cercetătorii cred că precizia abaucinului va îngreuna apariția rezistenței la medicamente și ar putea duce la mai puține efecte secundare. În principiu, inteligența artificială ar putea analiza zeci de milioane de potențiali compuși – ceva ce ar fi imposibil de făcut manual.

„AI mărește rata și, într-o lume perfectă, scade costul cu care putem descoperi aceste noi clase de antibiotice de care avem o nevoie disperată”, a spus dr. Stokes.

Cercetătorii au testat principiile descoperirii de antibiotice cu ajutorul inteligenței artificială pe E. coli în 2020, dar acum au folosit aceste cunoștințe pentru a se concentra asupra superbacteriilor. Ei plănuiesc caute în continuare antibiotice care să lupte cu Stafilococul auriu și Pseudomonas aeruginosa.

„Această descoperire susține și mai mult premisa că inteligența artificială poate accelera și extinde în mod semnificativ căutarea de noi antibiotice. Sunt încântat că această lucrare arată că putem folosi AI pentru a ajuta la combaterea agenților patogeni problematici”, a spus profesorul James Collins, de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts.