Mesterséges intelligenciát használó tudósok felfedeztek egy abaucin nevű új antibiotikumot, amely képes elpusztítani egy halálos szuperbaktériumot.
A Nature Chemical Biology című tudományos folyóiratban megjelent új tanulmány szerint a McMaster Egyetem és a Massachusetts Institute of Technology tudóscsoportja olyan új antibiotikumot fedezett fel, amely egy halálos kórházi szuperbaktérium elpusztítására használható – számolt be a Guardian.
A szóban forgó szuperbaktérium az Acinetobacter baumannii, amelyet az Egészségügyi Világszervezet (WHO) a “kritikus” fenyegetések közé sorolt a “kiemelt kórokozók” – az emberi egészségre “legnagyobb veszélyt” jelentő baktériumcsaládok csoportja – között.
A WHO szerint a baktériumnak beépített képességei vannak arra, hogy új utakat találjon a kezelésnek való ellenállásra, és olyan genetikai anyagot adhat át, amely lehetővé teszi, hogy más baktériumok is gyógyszerrezisztenssé váljanak.
Az A baumannii veszélyt jelent a kórházakra, az idősotthonokra és azokra a betegekre, akik lélegeztetőgépet és vérkatétert igényelnek, valamint azokra, akiknek műtétekből származó nyílt sebeik vannak.
A baktérium hosszabb ideig képes megélni a minket körülvevő környezetben és a közös használatú berendezéseken, és gyakran fertőzött kézzel terjed. A vérfertőzések mellett az A baumannii húgyúti és tüdőfertőzéseket is okozhat.
A Centers for Disease Control and Prevention szerint a baktérium “kolonizálódhat” vagy élhet a betegben anélkül is, hogy fertőzést vagy tüneteket okozna.
A tanulmányból kiderült, hogy a kutatók egy mesterséges intelligencia-algoritmus segítségével több ezer antibakteriális molekulát vizsgáltak át, hogy megpróbáljanak új szerkezeti osztályokat megjósolni. A mesterséges intelligencia segítségével elvégzett szűrés eredményeként a kutatóknak sikerült azonosítaniuk egy új antibakteriális vegyületet, amelyet abaucin névre kereszteltek.
“Egy csomó adat állt rendelkezésünkre, amelyek csak arról árulkodtak, hogy mely vegyi anyagok képesek elpusztítani egy csomó baktériumot, és melyek nem. Az én feladatom az volt, hogy betanítsam ezt a modellt, és ez a modell lényegében csak annyit tett volna, hogy megmondja nekünk, hogy az új molekuláknak lesz-e antibakteriális tulajdonságuk vagy sem” – mondta Gary Liu, a MacMaster Egyetem végzős hallgatója, aki a kutatásban dolgozott.
“Ezáltal alapvetően képesek vagyunk növelni a gyógyszerkutatási folyamat hatékonyságát, és kiválasztani azokat a molekulákat, amelyekkel valóban foglalkozni akarunk” – tette hozzá.
Miután a tudósok betanították a mesterséges intelligenciamodellt, 6 680 olyan vegyületet elemeztek vele, amelyekkel korábban nem találkozott. Az elemzés másfél órát vett igénybe, és végül több száz vegyületet eredményezett, amelyek közül 240-et aztán laboratóriumban teszteltek. A laboratóriumi tesztek végül kilenc potenciális antibiotikumot mutattak ki, köztük az abaucint.
A tudósok ezután az új molekulát az A baumannii ellen tesztelték egerek sebfertőzési modelljében, és megállapították, hogy a molekula elnyomta a fertőzést.
“Ez a munka igazolja a gépi tanulás előnyeit az új antibiotikumok keresésében” – mondta Jonathan Stokes, a McMaster Egyetem biomedicina és biokémia tanszékének adjunktusa, aki segített a tanulmány vezetésében.
“A mesterséges intelligencia segítségével gyorsan felderíthetjük a kémiai tér hatalmas régióit, jelentősen megnövelve az esélyét annak, hogy alapvetően új antibakteriális molekulákat fedezzünk fel” – mondta.
“Tudjuk, hogy a széles spektrumú antibiotikumok nem optimálisak, és hogy a kórokozók képesek fejlődni és alkalmazkodni minden trükkhöz, amit a szemükre vetünk. A mesterséges intelligencia módszerei lehetőséget adnak arra, hogy jelentősen növeljük az új antibiotikumok felfedezésének sebességét, és mindezt csökkentett költséggel tehetjük. Ez az új antibiotikum-gyógyszerek felfedezésének fontos útja” – tette hozzá.
