IA ameaça superbactéria ao identificar antibiótico potente

IA ameaça superbactéria ao identificar antibiótico potente

Carimbo de data / hora: 26 de maio de 2023 8h
Nó Fonte: 2679954

As redes neurais ajudaram os cientistas a desenvolver um antibiótico capaz de combater uma superbactéria altamente resistente comumente encontrada em hospitais.

O erro é chamado Acinetobacter baumannii e é insidioso.

"Acinetobacter pode sobreviver em maçanetas e equipamentos hospitalares por uma semana ou mais, e pode absorver genes de resistência a antibióticos de seu ambiente”, dito Jonathan Stokes, professor assistente de bioquímica e ciências biomédicas na McMaster University. “É muito comum agora encontrar A. baumannii isolados que são resistentes a quase todos os antibióticos”.

Stokes e seus colegas da McMaster University e do MIT recorreram à IA para identificar compostos que podem combater o micróbio. Primeiro, eles expuseram 7,500 moléculas diferentes a uma cepa da bactéria cultivada em uma placa de laboratório para ver se elas inibiriam seu crescimento. Eles usaram esse conjunto de dados para treinar um classificador de aprendizado de máquina para aprender quais características químicas nos compostos causaram sofrimento às bactérias.

O modelo foi então usado para analisar um novo conjunto de dados compreendendo 6,680 compostos que não havia visto antes, para prever se eles poderiam produzir antibióticos promissores.

The software – developed from MIT’s open source quimioprop – identificaram centenas de candidatos em apenas duas horas de execução, e os pesquisadores escolheram 240 para novos experimentos.

Esse processo acabou produzindo nove antibióticos candidatos, com um composto chamado “abaucina” considerado o mais eficaz contra A. baumannii.

A abaucina foi previamente estudada como um potencial medicamento para diabetes. Agora está marcado como um A. baumannii-hunter que ataca seletivamente a superbactéria.

Experimentos iniciais com abaucina em camundongos mostraram que ela poderia suprimir infecções de feridas causadas pelo A. baumannii. Os resultados foram publicado em uma Biologia Química da Natureza papel na quinta-feira.

Os pesquisadores observaram que a abaucina não é tão eficaz quanto os antibióticos convencionais, mas porque A. baumannii desenvolveu resistência a tratamentos comuns, o composto identificado pela IA pode representar uma nova classe de antibióticos para combater o vírus.

“Todos os nossos dados experimentais sugerem que a abaucina inibe um processo biológico em Um baumannii chamado tráfico de lipoproteínas, que é um mecanismo incomum entre os antibióticos atuais usados ​​na clínica”, disse Stokes O registro. “Atualmente, estamos focados em fazer análogos estruturais da abaucina para otimizar suas propriedades medicinais e maximizar as chances de que a abaucina – ou um análogo da abaucina – possa se tornar um antibiótico clínico para combater Um baumannii infecções.”

Ele disse que os experimentos demonstram que a IA pode ser uma ferramenta poderosa para a descoberta de medicamentos. “Podemos mostrar a esses modelos um grande número de produtos químicos e os modelos nos dizem quais produtos químicos têm a propriedade que nos interessa. Podemos então concentrar nosso tempo e recursos em experimentar os produtos químicos mais promissores, conforme sugerido pelo modelo de IA. A IA faz sugestões. Humanos tomam decisões”, ele nos disse.

James Collins, coautor do estudo e professor de engenharia médica que lidera a Clínica Abdul Latif Jameel do MIT para Machine Learning in Health, concordaram em um comunicado: “As abordagens de IA para a descoberta de medicamentos vieram para ficar e continuarão a ser refinadas. Sabemos que os modelos algorítmicos funcionam, agora é uma questão de adotar amplamente esses métodos para descobrir novos antibióticos de maneira mais eficiente e econômica”. ®

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