211service.com
Sztuczna inteligencja kontra bakteria
Sieć neuronowa pomogła zidentyfikować nowy antybiotyk, który zabija niektóre z najbardziej lekoopornych na świecie zarazków. 15 kwietnia 2020 r.
Amrita Marino
Naukowcy z MIT wykorzystali nowy typ modelu sieci neuronowej, aby zidentyfikować silny antybiotyk, który zabija wiele z najbardziej problematycznych bakterii chorobotwórczych na świecie, w tym te, które są oporne na wszystkie znane wcześniej antybiotyki.
Algorytm, który może przeszukiwać ponad 100 milionów związków chemicznych w ciągu kilku dni, został zaprojektowany tak, aby wykrywać potencjalne antybiotyki, które wykorzystują inne mechanizmy niż istniejące leki. W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat wprowadzono bardzo niewiele nowych antybiotyków.
Chcieliśmy opracować platformę, która pozwoliłaby nam wykorzystać moc sztucznej inteligencji, aby zapoczątkować nową erę odkrywania antybiotyków, mówi James Collins, profesor inżynierii biologicznej i członek Instytutu Inżynierii Medycznej i Nauki MIT.
Collins i Regina Barzilay, profesor elektrotechniki i informatyki w Laboratorium Informatyki i Sztucznej Inteligencji MIT, są starszymi autorami badania i współkierują wydziałami w klinice Abdul Latif Jameel w MIT ds. uczenia maszynowego w zdrowiu (J-Clinic ). Jonathan Stokes, staż podoktorski na MIT i Broad Institute of MIT and Harvard, jest głównym autorem badania, które ukazało się w Cell.
Zespół MIT wykorzystał model do poszukiwania cech chemicznych, które sprawiają, że cząsteczki są skuteczne w zabijaniu E coli . Z biblioteki około 6000 potencjalnych związków leczniczych wybrał taki, który miał mieć silne działanie przeciwbakteryjne i którego struktura chemiczna różniła się od jakiegokolwiek istniejącego antybiotyku. Ta cząsteczka, którą naukowcy postanowili nazwać halicyną (od fikcyjnego systemu sztucznej inteligencji z 2001: Odyseja kosmiczna ), był wcześniej badany jako potencjalny lek przeciwcukrzycowy.
Naukowcy przetestowali halicynę na kilkudziesięciu szczepach bakterii wyizolowanych od pacjentów i hodowanych w naczyniach laboratoryjnych. Był w stanie zabić wielu odpornych na leczenie, w tym Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii, oraz Prątek gruźlicy .
W badaniach na myszach halicyna usuwała również infekcje przez szczep A. baumannii który jest odporny na wszystkie znane antybiotyki; działało w ciągu 24 godzin. Naukowcy planują kontynuować dalsze badania halicyny, współpracując z firmą farmaceutyczną lub organizacją non-profit, w nadziei na opracowanie jej do stosowania u ludzi. Na większym ekranie obejmującym około 100 milionów cząsteczek, które zajęło zaledwie trzy dni, naukowcy zidentyfikowali również 23 innych obiecujących kandydatów na antybiotyki, które planują dalej testować.