Tekoäly uhkaa superbugin tunnistamalla tehokkaan antibiootin

Julkaissut Platon

seuraajia: 0

Neuraaliverkot ovat auttaneet tutkijoita kehittämään antibiootin, joka pystyy taistelemaan sairaaloissa yleisesti esiintyvää erittäin vastustuskykyistä superbakteeria vastaan.

Vika on ns Acinetobacter baumannii ja se on salakavala.

"Acinetobacter voi selviytyä sairaalan ovenkahvoista ja laitteista viikon tai pidempään ja ottaa antibioottiresistenssigeenejä ympäristöstään. sanoi Jonathan Stokes, biokemian ja biolääketieteen apulaisprofessori McMasterin yliopistossa. "Nyt on todella yleistä löytää A. baumannii isolaatteja, jotka ovat resistenttejä lähes kaikille antibiooteille."

Stokes ja hänen kollegansa McMaster Universitystä ja MIT:stä kääntyivät tekoälyn puoleen löytääkseen yhdisteitä, jotka voivat torjua mikrobia. Ensin he altistivat 7,500 1 erilaista molekyyliä laboratorioastiassa kasvatetulle bakteerikannalle nähdäkseen, estäisivätkö ne sen kasvua. He käyttivät tätä tietojoukkoa kouluttaakseen koneoppimisluokittelijan oppiakseen, mitkä yhdisteiden kemialliset ominaisuudet aiheuttivat bakteerien surua.

Tämän jälkeen mallia käytettiin analysoimaan uutta aineistoa, joka sisälsi 6,680 XNUMX yhdistettä, joita se ei ollut aiemmin nähnyt, jotta voidaan ennustaa, voisivatko ne tuottaa lupaavia antibiootteja.

The software – developed from MIT’s open source chemprop – tunnisti satoja ehdokkaita vain kahdessa tunnissa, ja tutkijat valitsivat 240 lisäkokeita varten.

Tämä prosessi tuotti lopulta yhdeksän ehdokasta antibioottia, ja yhdiste nimeltä "abaucin" havaittiin olevan tehokkain. A. baumannii.

Abausiinia tutkittiin aiemmin mahdollisena diabeteslääkkeenä. Nyt se on merkitty a A. baumannii-metsästäjä, joka hyökkää valikoivasti superbugiin.

Ensimmäiset kokeet abausiinilla hiirillä osoittivat, että se voi estää haavan aiheuttamia infektioita A. baumannii. Tulokset olivat julkaistu vuonna Nature Chemical Biology lehti torstaina.

Tutkijat totesivat, että abausiini ei ole yhtä tehokas kuin perinteiset antibiootit, mutta siksi A. baumannii on kehittänyt vastustuskyvyn yleisille hoidoille, AI:n tunnistama yhdiste voisi edustaa uutta antibioottiluokkaa taudin torjumiseksi.

"Kaikki kokeelliset tietomme viittaavat siihen, että abausiini estää biologista prosessia A baumannii nimeltään lipoproteiinikauppa, joka on harvinainen mekanismi nykyisissä klinikalla käytettävien antibioottien joukossa”, Stokes kertoi. Rekisteri. "Keskitymme tällä hetkellä abausiinin rakenteellisten analogien valmistamiseen optimoidaksemme sen lääkinnälliset ominaisuudet maksimoidaksemme mahdollisuudet, että abausiinista – tai abausiinin analogista – voisi tulla kliininen antibiootti, jota voidaan torjua. A baumannii infektioita."

Hän sanoi, että kokeet osoittavat, että tekoäly voi olla tehokas työkalu lääkekehitykseen. ”Voimme näyttää näille malleille valtavan määrän kemikaaleja, ja mallit kertovat meille, millä kemikaaleilla on se ominaisuus, josta pidämme. Voimme sitten keskittää aikamme ja voimavaramme lupaavimpien kemikaalien kokeiluun tekoälymallin ehdottamalla tavalla. AI tekee ehdotuksia. Ihmiset tekevät päätöksiä", hän kertoi meille.

James Collins, tutkimuksen toinen kirjoittaja ja lääketieteen tekniikan professori, joka johtaa MIT:n Abdul Latif Jameel Clinic for Machine Learning in Healthia, sovittu lausunnossa: "Tekoälyn lähestymistavat huumeiden löytämiseen ovat tulleet jäädäkseen ja niitä jalostetaan edelleen. Tiedämme, että algoritmiset mallit toimivat, mutta nyt on kyse näiden menetelmien laajasta käyttöönotosta uusien antibioottien löytämiseksi tehokkaammin ja halvemmalla. ®