Изследователи от MIT разработват нови антибиотици с ИИ

Изследователи от Масачузетския технологичен институт (MIT) използваха изкуствен интелект (ИИ), за да разработят нови потенциални антибиотици, насочени към упорити бактериални инфекции, които не подлежат на съществуващи лечения. Целта на учените е да открият напълно нови подходи за справяне с антимикробната резистентност, ситуация, при която микроорганизмите, включително бактерии и вируси, развиват устойчивост срещу медикаменти.

В последните години ИИ играе ключова роля в процеса на открития на лекарства, ускорявайки идентификацията на обещаващи съединения. Изследователският екип от MIT отиде още по-далеч, генерирайки хипотетични химически молекули, които не са открити досега. Специалистите се насочиха към резистентна на медикаменти гонорея, която здравните власти в САЩ определят като „спешна заплаха за общественото здраве“, както и към многорезистентния Staphylococcus aureus (MDRSA).

Аарти Кришнан, изследовател в MIT, изрази целта на проекта: „Искахме да се отървем от всичко, което прилича на съществуващ антибиотик, за да помогнем в справянето с кризата на антимикробната резистентност по съвсем нов начин.“ В допълнение, Кришнан добави, че „целта беше да открием нови механизми на действие, като се впуснем в недостатъчно проучени области на химичното пространство“.

Използвайки генериращи ИИ алгоритми, екипът създаде над 36 милиона потенциални съединения и след това идентифицира най-добрите кандидати, способни да унищожат бактериите. Те установиха фрагмент, който показал добра ефективност срещу гонорея, и след известни корекции разработили два от тези дигитални кандидати в реални съединения. Едно от тях, наречено NG1, се оказало изключително ефективно срещу гонорея в лабораторни условия и в модел на мишки.

След подобен подход за открития на потенциални лечения за MDRSA, изследователите открили шест молекули, които показали ефективност срещу бактерии, отглеждани в лабораторни условия. Резултатите от изследването, публикувани в журнал Cell, предлагат нови възможности за създаване и оценка на нови съединения, насочени към различни видове бактерии.

Според данни, глобалните инфекции, устойчиви на лекарства, доведоха до приблизително 4.71 милиона смъртни случая през 2021 г., а прогнозите сочат, че числото може да нарасне в следващите десетилетия. Джеймс Колинс, професор в MIT и съавтор на изследването, подчертава: „Нашата работа показва силата на ИИ в контекста на дизайна на лекарства и ни позволява да изследваме много по-големи химически пространства, които преди бяха недостъпни.“

В момента учените работят с Phare Bio, неправителствена биотехнологична компания, за да продължат тестовете на съединенията в лаборатория. Ако тези кандидати продължат да показват обещаващи резултати, те могат да бъдат подложени на клинични изпитвания. „Смеем се за новите възможности, които този проект отваря за развитието на антибиотици,“ заключи Колинс.