La IA amenaza a la superbacteria al identificar un potente antibiótico

La IA amenaza a la superbacteria al identificar un potente antibiótico

Sello de tiempo: 26 de mayo de 2023 8:28 p.m.
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Las redes neuronales han ayudado a los científicos a desarrollar un antibiótico capaz de combatir una superbacteria altamente resistente que se encuentra comúnmente en los hospitales.

el bicho se llama Acinetobacter baumannii y es insidioso.

"Acinetobacter puede sobrevivir en los pomos de las puertas y el equipo del hospital durante una semana o más, y puede absorber genes de resistencia a los antibióticos de su entorno”. dijo Jonathan Stokes, profesor asistente de bioquímica y ciencias biomédicas en la Universidad McMaster. “Ahora es muy común encontrar A. baumannii aislados que son resistentes a casi todos los antibióticos”.

Stokes y sus colegas de la Universidad McMaster y el MIT recurrieron a la IA para identificar compuestos que puedan combatir el microbio. Primero, expusieron 7,500 moléculas diferentes a una cepa de la bacteria cultivada en una placa de laboratorio para ver si inhibirían su crecimiento. Usaron ese conjunto de datos para entrenar un clasificador de aprendizaje automático para aprender qué características químicas en los compuestos causaron dolor a las bacterias.

Luego, el modelo se usó para analizar un nuevo conjunto de datos que comprende 6,680 compuestos que no había visto antes, para predecir si podrían ser antibióticos prometedores.

The software – developed from MIT’s open source quimioprop – identificaron cientos de candidatos en solo dos horas de ejecución y los investigadores eligieron 240 para experimentos adicionales.

Ese proceso finalmente produjo nueve antibióticos candidatos, y se descubrió que un compuesto llamado "abaucina" es el más efectivo contra A. baumannii.

Abaucin se estudió previamente como un posible fármaco para la diabetes. Ahora está etiquetado como un A. baumannii-cazador que ataca selectivamente a la superbacteria.

Los experimentos iniciales con abaucina en ratones mostraron que podía suprimir las infecciones de heridas causadas por el A. baumannii. Los resultados fueron publicado en un parche de Nature Chemical Biology papel el jueves.

Los investigadores notaron que la abaucina no es tan efectiva como los antibióticos convencionales, pero debido a que A. baumannii ha desarrollado resistencia a los tratamientos comunes, el compuesto identificado por AI podría representar una nueva clase de antibióticos para combatir el virus.

“Todos nuestros datos experimentales sugieren que la abaucina inhibe un proceso biológico en Un baumannii llamado tráfico de lipoproteínas, que es un mecanismo poco común entre los antibióticos actuales que se usan en la clínica”, dijo Stokes El registro. “Actualmente estamos enfocados en hacer análogos estructurales de abaucina para optimizar sus propiedades medicinales y maximizar las posibilidades de que abaucina, o un análogo de abaucina, pueda convertirse en un antibiótico clínico para combatir Un baumannii infecciones.”

Dijo que los experimentos demuestran que la IA puede ser una herramienta poderosa para el descubrimiento de fármacos. “Podemos mostrar a estos modelos una gran cantidad de productos químicos y los modelos nos dirán qué productos químicos tienen la propiedad que nos interesa. Luego podemos concentrar nuestro tiempo y recursos en experimentar con los productos químicos más prometedores según lo sugerido por el modelo de IA. La IA hace sugerencias. Los humanos toman decisiones”, nos dijo.

James Collins, coautor del estudio y profesor de ingeniería médica líder de la Clínica Abdul Latif Jameel del MIT para el aprendizaje automático en salud, de acuerdo en una declaración: “Los enfoques de IA para el descubrimiento de fármacos están aquí para quedarse y continuarán perfeccionándose. Sabemos que los modelos algorítmicos funcionan, ahora se trata de adoptar ampliamente estos métodos para descubrir nuevos antibióticos de manera más eficiente y menos costosa”. ®

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