AI Mengancam Superbug Dengan Mengidentifikasi Antibiotik Ampuh

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Jaringan saraf telah membantu para ilmuwan untuk mengembangkan antibiotik yang mampu melawan superbug yang sangat resisten yang biasa ditemukan di rumah sakit.

Bugnya disebut Acinetobacter baumannii dan itu berbahaya.

"Acinetobacter dapat bertahan hidup di gagang pintu dan peralatan rumah sakit selama seminggu atau lebih, dan dapat mengambil gen resistensi antibiotik dari lingkungannya,” tersebut Jonathan Stokes, asisten profesor biokimia dan ilmu biomedis di Universitas McMaster. “Ini sangat umum sekarang untuk ditemukan A. baumannii isolat yang resisten terhadap hampir semua antibiotik.”

Stokes dan rekan-rekannya di Universitas McMaster dan MIT beralih ke AI untuk mengidentifikasi senyawa yang dapat melawan mikroba. Pertama, mereka memaparkan 7,500 molekul berbeda ke strain bakteri yang tumbuh di cawan laboratorium untuk melihat apakah mereka akan menghambat pertumbuhannya. Mereka menggunakan kumpulan data itu untuk melatih pengklasifikasi pembelajaran mesin untuk mempelajari fitur kimia apa dalam senyawa yang membuat bakteri berduka.

Model tersebut kemudian digunakan untuk menganalisis kumpulan data baru yang terdiri dari 6,680 senyawa yang belum pernah dilihat sebelumnya, untuk memprediksi apakah mereka dapat membuat antibiotik yang menjanjikan.

The software – developed from MIT’s open source chemprop – mengidentifikasi ratusan kandidat hanya dalam waktu dua jam, dan para peneliti memilih 240 untuk eksperimen lebih lanjut.

Proses itu akhirnya menghasilkan sembilan kandidat antibiotik, dengan senyawa yang disebut "abaucin" yang ditemukan paling efektif melawan A. baumannii.

Abaucin sebelumnya dipelajari sebagai obat diabetes potensial. Sekarang ditandai sebagai A. baumannii-pemburu yang secara selektif menyerang superbug.

Eksperimen awal dengan abaucin pada tikus menunjukkan bahwa abaucin dapat menekan infeksi luka yang disebabkan oleh A. baumannii. Hasilnya diterbitkan dalam Biologi Kimia Alam kertas pada hari Kamis.

Para peneliti mencatat bahwa abaucin tidak seefektif antibiotik konvensional, tetapi karena A. baumannii telah mengembangkan resistensi terhadap pengobatan umum, senyawa yang diidentifikasi oleh AI dapat mewakili kelas antibiotik baru untuk menargetkan bug tersebut.

“Semua data eksperimen kami menunjukkan bahwa abaucin menghambat proses biologis Sebuah baumanii disebut perdagangan lipoprotein, yang merupakan mekanisme yang tidak biasa di antara antibiotik yang digunakan saat ini di klinik, ”kata Stokes Pendaftaran. “Kami saat ini fokus untuk membuat analog struktural dari abaucin untuk mengoptimalkan khasiat obatnya guna memaksimalkan kemungkinan bahwa abaucin – atau analog dari abaucin – dapat menjadi antibiotik klinis untuk melawan Sebuah baumanii infeksi.”

Dia mengatakan percobaan menunjukkan AI dapat menjadi alat yang ampuh untuk penemuan obat. “Kami dapat menunjukkan kepada model ini sejumlah besar bahan kimia dan model tersebut kemudian memberi tahu kami bahan kimia mana yang memiliki sifat yang kami pedulikan. Kami kemudian dapat memfokuskan waktu dan sumber daya kami untuk bereksperimen dengan bahan kimia yang paling menjanjikan seperti yang disarankan oleh model AI. AI memberikan saran. Manusia membuat keputusan, ”katanya kepada kami.

James Collins, salah satu penulis studi dan seorang profesor teknik medis yang memimpin Klinik Abdul Latif Jameel MIT untuk Pembelajaran Mesin di Kesehatan, sepakat dalam sebuah pernyataan: “Pendekatan AI untuk penemuan obat akan tetap ada dan akan terus disempurnakan. Kami tahu model algoritmik berfungsi, sekarang tinggal mengadopsi metode ini secara luas untuk menemukan antibiotik baru yang lebih efisien dan lebih murah.” ®