L'IA menace le superbactérie en identifiant un antibiotique puissant

L'IA menace le superbactérie en identifiant un antibiotique puissant

Horodatage: 26 mai 2023 8:28
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Les réseaux de neurones ont aidé les scientifiques à développer un antibiotique capable de lutter contre une superbactérie très résistante que l'on trouve couramment dans les hôpitaux.

Le bogue s'appelle Acinetobacter baumannii et c'est insidieux.

"Acinetobacter peut survivre sur les poignées de porte et l'équipement de l'hôpital pendant une semaine ou plus, et peut absorber les gènes de résistance aux antibiotiques de son environnement », a affirmé Valérie Plante. Jonathan Stokes, professeur adjoint de biochimie et de sciences biomédicales à l'Université McMaster. "Il est très courant maintenant de trouver A. baumannii des isolats résistants à presque tous les antibiotiques.

Stokes et ses collègues de l'Université McMaster et du MIT se sont tournés vers l'IA pour identifier des composés capables de combattre le microbe. Tout d'abord, ils ont exposé 7,500 1 molécules différentes à une souche de la bactérie cultivée dans une boîte de laboratoire pour voir si elles inhiberaient sa croissance. Ils ont utilisé cet ensemble de données pour former un classificateur d'apprentissage automatique afin d'apprendre quelles caractéristiques chimiques des composés ont causé du chagrin aux bactéries.

Le modèle a ensuite été utilisé pour analyser un nouvel ensemble de données comprenant 6,680 XNUMX composés qu'il n'avait jamais vus auparavant, afin de prédire s'ils pourraient fabriquer des antibiotiques prometteurs.

The software – developed from MIT’s open source chemprop – identified hundreds of candidates in just two hours of runtime, and the researchers chose 240 for further experiments.

Ce processus a finalement produit neuf antibiotiques candidats, avec un composé appelé "abaucine" qui s'est avéré le plus efficace contre A. baumannii.

Abaucin a déjà été étudié comme médicament potentiel contre le diabète. Maintenant, il est étiqueté comme un A. baumannii-hunter qui attaque sélectivement le superbactérie.

Les premières expériences avec l'abaucine sur des souris ont montré qu'elle pouvait supprimer les infections des plaies causées par le A. baumannii. Les résultats ont été publié dans un Nature Biologie chimique papier jeudi.

Les chercheurs ont noté que l'abaucine n'est pas aussi efficace que les antibiotiques conventionnels, mais parce que A. baumannii a développé une résistance aux traitements courants, le composé identifié par l'IA pourrait représenter une nouvelle classe d'antibiotiques pour cibler le bogue.

"Toutes nos données expérimentales suggèrent que l'abaucine inhibe un processus biologique dans Un baumannii appelé trafic de lipoprotéines, qui est un mécanisme peu commun parmi les antibiotiques actuellement utilisés en clinique », a déclaré Stokes Le registre. "Nous nous concentrons actuellement sur la fabrication d'analogues structuraux de l'abaucine pour optimiser ses propriétés médicinales afin de maximiser les chances que l'abaucine - ou un analogue de l'abaucine - puisse devenir un antibiotique clinique pour combattre Un baumannii infections. »

Il a déclaré que les expériences démontrent que l'IA peut être un outil puissant pour la découverte de médicaments. «Nous pouvons montrer à ces modèles un grand nombre de produits chimiques et les modèles nous indiquent ensuite quels produits chimiques ont la propriété qui nous intéresse. Nous pouvons alors concentrer notre temps et nos ressources sur l'expérimentation des produits chimiques les plus prometteurs, comme le suggère le modèle d'IA. L'IA fait des suggestions. Les humains prennent des décisions », nous a-t-il dit.

James Collins, co-auteur de l'étude et professeur de génie médical à la tête de la clinique Abdul Latif Jameel du MIT pour l'apprentissage automatique en santé, convenu dans un communiqué : « Les approches de l'IA pour la découverte de médicaments sont là pour rester et continueront d'être affinées. Nous savons que les modèles algorithmiques fonctionnent, il s'agit maintenant d'adopter largement ces méthodes pour découvrir de nouveaux antibiotiques plus efficacement et à moindre coût. ®

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