Experții au descoperit primul nou antibiotic din ultimii 60 de ani. Cum a fost posibilă reușita abia în 2023

Experții au descoperit primul nou antibiotic din ultimii 60 de ani, o reușită posibilă cu ajutorul inteligenței artificiale.

Publicat: 25 decembrie 2023, 7:23 / Actualizat: 25 decembrie 2023, 10:05

Inteligența artificială a ajutat experții să descopere o nouă clasă de antibiotice. Acestea sunt capabile să trateze infecțiile cauzate de o bacterie rezistentă la medicamente. Noua descoperire poate ajuta la combaterea rezistenței la antibiotice, cauza în peste 1.2 de milioane de decese în 2019.

Experții anticipează ca acest număr să crească în următoarele decenii, scrie New Scientist.

Noul experiment a dus la descoperirea antibioticului pentru o bacterie care omoară mii de oameni anual.

ARTICOLUL CONTINUĂ DUPĂ RECLAMĂ

Experții au descoperit primul nou antibiotic din ultimii 60 de ani

Experții au testat noul antibiotic pe șoareci, în primul experiment. Acesta combate Staphylococcus aureus (MRSA), o bacterie rezistentă la meticilină. Dar și bacteria Enterococcus, care e imună la medicamentele folosite pentru a trata infecțiile MRSA.

„Modelul nostru AI ne spune nu doar ce compuși au activitate antibiotică selectivă. Dar și, de ce, din punct de vedere al structurii chimice,” a declarat Felix Wong, din cadrul MIT, ce face parte din experții care au descoperit primul nou antibiotic în ultimii 60 de ani.

Reclamă

Wong și colegii săi au vrut să demonstreze că noua descoperire AI poate trece dincolo de identificarea țintelor specifice de care se pot lega moleculele medicamentului. În schimb, pot prezice chiar efectul biologic al întregii clase de compuși.

Inițial, au testat peste 39.000 de compuși pe Staphylococcus aureus, pe 3 tipuri de celule umane. Acestea se găsesc în ficat, mușchii de lângă oase și plămâni. Rezultatele au devenit datele care au antrenat modelele AI să înțeleagă tiparele din atomii fiecărui compus. Și cum se leagă acestea între ele.

Astfel, AI a putut prezice și activitatea antibacteriană a acestor compuși. Dar și potențiala toxicitate a lor din celulele umane.

Modelele AI cu ajutorul cărora experții au descoperit primul nou antibiotic din ultimii 60 de ani au analizat ulterior 12 milioane de compuși, cu ajutorul simulărilor pe calculator. Astfel, au identificat 3646 compuși cu proprietățile ideale. După alte calcule, au fost identificate sub-structurile chimice care pot explica aceste proprietăți.

Antibioticul poate lupta împotriva bacteriilor rezistente la medicamente

Prin compararea acestor date, experții au identificat noi clase de potențiale antibiotice. Au descoperit și 2 compuși non-toxici care pot ucide și MRSA și Enterococci.

Experții au folosit și experimente pe șoareci pentru a demonstra eficiența acestor compuși în tratarea infecțiilor cauzate de MRSA. De obicei, acestea apar la nivelul pielii. Astfel, experții au descoperit primul nou antibiotic din ultimele decenii.

Rezistența bacteriilor la antibiotice e în continuă creștere, potrivit lui James Collins, din cadrul MIT.

„Lucrarea noastră identifică o nouă clasă de antibiotice, una dintre puținele din ultimii 60 de ani,” a declarat Collins.

Cercetătorii au început să folosească această abordare AI pentru a crea noi antibiotice și identifica noi clase de medicamente. Printre țelurile lor se află și identificarea elementelor care influențează îmbătrânirea și deteriorarea celulelor în boli precum artrita și cancerul.

Uneori, experții folosesc și virusuri periculoase pentru a combate bacteriile rezistente la medicamente. Conceptul de folosire a virusurilor pentru a omorâ bacteriile a apărut în urmă cu peste 1 secol. Acesta a fost documentat cu 1 deceniu înainte de descoperirea penicilinei, în 1928. Acum, doctorii au folosit același concept și au introdus virusuri în piciorul femeii, pentru a omorî bacteria.