Odată cu pandemia actuală, a apărut o altă amenințare serioasă la adresa sănătății publice - creșterea „superbacterilor” rezistente la antibiotice. Deci, sunt necesare noi antibiotice, dar dezvoltarea lor necesită timp. Companie Cercetare IBM a aplicat inteligența artificială (AI) acestei sarcini, obținând foarte rapid doi candidați noi promițători la medicamente.
Ca toate organismele, bacteriile evoluează ca răspuns la schimbările din mediul lor, așa că atunci când ne pompăm corpurile cu medicamente, este doar o chestiune de timp până când unele dintre ele își dau seama cum să se protejeze. Având în vedere un timp suficient și utilizarea antibioticelor, singurii microbi vor rămâne microbi rezistenți genetic la medicamente.
Oamenii de știință prevăd că, fără noi antibiotice sau alte tratamente până în 2050, odată ce infecțiile minore ar putea începe să provoace până la 10 milioane de vieți pe an. Dezvoltarea de noi medicamente durează ani de zile și implică multe încercări și erori. Din fericire, acesta este exact genul de muncă la care excelează AI, așa că IBM a dezvoltat un nou sistem pentru a ne calcula cifrele.
O echipă de cercetare IBM a creat un sistem de inteligență artificială care explorează întregul spațiu de posibilități pentru configurații moleculare mult mai rapid. În primul rând, cercetătorii au început cu un model – un autoencoder generativ profund – care examinează în esență o serie de secvențe de peptide, adună informații importante despre funcțiile lor și moleculele din care sunt formate și caută asemănări cu alte peptide.
Apoi se aplică un sistem numit Controlled Latent attribute Space Sampling (CLaSS). Acest sistem folosește datele colectate și generează noi molecule de peptide cu proprietăți specifice dorite. În acest caz, este eficacitatea antimicrobiană.
Dar, desigur, capacitatea de a ucide bacteriile nu este singura cerință pentru un antibiotic - trebuie să fie, de asemenea, sigur pentru uz uman și, în mod ideal, să funcționeze împotriva unei game de clase de bacterii. Astfel, moleculele generate de IA sunt apoi trecute prin clasificatoare de învățare profundă pentru a elimina combinațiile ineficiente sau toxice.
În decurs de 48 de zile, sistemul AI a identificat, sintetizat și experimentat cu 20 de noi candidați la antibiotice peptidice. Două dintre ele, în special, s-au dovedit a fi deosebit de promițătoare - au fost foarte eficiente împotriva unui număr de bacterii. De asemenea, au avut toxicitate scăzută în culturile celulare și teste pe șoareci.
Cei doi candidați noi la antibiotice sunt destul de interesanți pe cont propriu, dar procesul prin care au fost descoperiți este adevărata descoperire. A fi capabil să dezvolte și să testeze noi antibiotice mai rapid și mai eficient ar putea ajuta la prevenirea scenariului de coșmar al revenirii la zilele antibioticelor.
Citeste si:
- Xiaomi a cumpărat CVITEK, un dezvoltator de tehnologii de inteligență artificială
- Cinci moduri în care inteligența artificială ne poate ajuta în explorarea spațiului