Мощен антибиотик, който убива някои от най-опасните бактерии, устойчиви на лекарства в света, бе открит с помощта на изкуствен интелект. Лекарството работи по различен начин спрямо съществуващите антибактериални лекарства и е първото по рода си, открито по този начин.
Тестовете показаха, че лекарството с успех е унищожило редица антибиотично устойчиви щамове на бактерии, включително Acinetobacter baumannii и Enterobacteriaceae, два от трите високоприоритетни патогена, които Световната здравна организация определи като „критични“ и с които новите антибиотици трябва да се справят.
„По отношение на антибиотиците, това е абсолютно ново откритие“, казва Реджина Барзилай, старши ръководител на проекта и специалист по машинно обучение в Масачузетския технологичен институт (MIT).
„Мисля, че това е един от най-мощните антибиотици, които са откривани до момента, който има забележителна активност срещу широк спектър от резистентни на антибиотици патогени“, добави Джеймс Колинс, биоинженер в екипа на MIT.
Антибиотичната резистентност възниква, когато бактериите мутират и се развиват, за да избегнат механизмите, които антимикробните лекарства използват, за да ги убият. Без нови антибиотици за справяне с резистентността, 10 милиона живота по целия свят могат да бъдат застрашени от инфекции до 2050 година.
За да намерят нови антибиотици, изследователите първо създали алгоритъм за идентифициране на видовете молекули, които убиват бактериите. За да направят това, те подали информация на програмата за атомните и молекулни характеристики на близо 2500 лекарства и природни съединения и колко добре или не веществото блокира растежа на бактерията Ешерихия коли.
След като алгоритъмът научил какви молекулни характеристики определят добрите антибиотици, учените го настроили да работи върху набор от повече от 6000 съединения, които се изследват за лечение на различни човешки заболявания.
Вместо да търси някакви потенциални антимикробни средства, алгоритъмът се фокусирал върху съединения, които изглеждали ефективни, но различни от съществуващите антибиотици. Това увеличило шансовете лекарствата да действат по радикални нови начини, към които патогените все още не са развили резистентност.
Джонатан Стоукс, един от главните ръководители на проучването заяви, че са необходими няколко часа, за да може алгоритъмът да анализира съединенията и да предложи някои обещаващи антибиотици. Един от тях, който изследователите нарекоха „халицин“, изглеждал особено мощен.
Тестовете на патогени, събрани от пациенти, показват, че халицинът убива Mycobacterium tuberculosis - патогенът, който причинява туберкулоза, и щамовете на Enterobacteriaceae, които са устойчиви на карбапенеми - група антибиотици, които се считат за последно средство за подобни инфекции.
Освен това халицинът лекува C. difficile и устойчиви на резистентните към много лекарства инфекции от рода на Acinetobacter baumannii при мишките.
За да открие повече повече нови лекарства, екипът се обърнал към масивна дигитална база данни с около 1,5 млрд. съединения. Те задали на алгоритъма да анализира около 107 милиона от тях, а само три дни по-късно програмата върнала кратък списък от 23 потенциални антибиотика, от които два изглеждат особено силни.
