Descoperirea primelor antibiotice noi din ultimele decenii, realizată cu ajutorul inteligenței artificiale
O descoperire semnificativă a fost realizată recent când inteligența artificială (IA) a identificat o nouă clasă de antibiotice, deschizând noi orizonturi în lupta împotriva bacteriilor care au dezvoltat rezistență la antibioticele existente.
Folosind tehnologia IA, cercetătorii au reușit să analizeze milioane de compuși chimici și au descoperit antibiotice eficiente împotriva Stafilococului auriu meticilin-rezistent (MRSA) și Enterococcus rezistent la vancomicină. Aceste tipuri de bacterii au dezvoltat o rezistență la medicamentele actuale, constituind o provocare majoră pentru sănătatea publică.
Procesul Inovativ al IA
Modelele de inteligență artificială, utilizate de echipa de cercetare condusă de Felix Wong de la Broad Institute al MIT și Harvard, au oferit detalii importante despre structura chimică a compușilor cu activitate antibiotică selectivă.
Echipa a testat peste 39.000 de compuși împotriva Stafilococului auriu și diferite tipuri de celule umane, informațiile obținute fiind folosite pentru a instrui modelele de IA. Acestea au putut apoi să prevadă proprietățile antibacteriene și potențiala toxicitate a diferiților compuși asupra celulelor umane.
Prima descoperire de antibiotice noi din ultimii 60 de ani
Această cercetare revoluționară a condus la identificarea primilor compuși antibiotici noi în ultimii 60 de ani. Acești compuși promit să fie eficienți în tratamentul infecțiilor cauzate de bacterii rezistente la medicamente, o problemă globală de sănătate care a cauzat moartea a peste 1,2 milioane de persoane în 2019.
De la cercetare la dezvoltare de medicamente
Studiul, realizat de echipe de la MIT și Harvard cu peste 21 de cercetători, publicat în revista Nature, stabilește un nou standard în domeniul descoperirii medicamentelor. Utilizând învățarea automată profundă, o formă de IA care implică rețele neurale, echipa a putut să prezică activitatea și toxicitatea noilor compuși, concentrându-se în special pe MRSA.
Testele inițiale efectuate pe șoareci au fost încurajatoare, noii compuși antibiotici reducând semnificativ populația de MRSA. Echipa a folosit trei modele suplimentare de învățare automată pentru a evalua toxicitatea compușilor asupra celulelor umane, identificând astfel doi candidați antibiotici promițători din aceeași clasă.
Viitorul dezvoltării antibioticelor
Această descoperire inovatoare, condusă de IA, nu numai că oferă speranțe imediate în abordarea infecțiilor rezistente la antibiotice, dar stabilește și un cadru nou, eficient și perspectiv pentru dezvoltarea viitoare a medicamentelor. Utilizarea IA în cercetarea medicală, în special în domeniul antibioticelor, marchează un pas important înainte în abordarea uneia dintre cele mai grave provocări de sănătate ale timpurilor noastre.
