Sztuczna inteligencja kontra superbakterie. Stworzyła nowe antybiotyki

Jak podaje BBC, sztuczna inteligencja opracowała dwa nowe potencjalne antybiotyki, które mogą zwalczać lekooporne bakterie, takie jak rzeżączka i MRSA. Leki te zostały zaprojektowane atom po atomie przez AI i wykazały skuteczność w testach laboratoryjnych oraz na zwierzętach. Jednakże związki nadal potrzebują lat rafinacji i badań klinicznych, zanim będą mogły być przepisywane.

Zespół z Massachusetts Institute of Technology (MIT) twierdzi, że AI może zapoczątkować „drugą złotą erę” w odkrywaniu antybiotyków. Obecnie infekcje oporne na leczenie antybiotykami powodują ponad milion zgonów rocznie. Jest to pokłosie nadmiernego stosowania antybiotyków, które przyczyniło się do ewolucji bakterii zdolnych do unikania działania leków.

Naukowcy z MIT początkowo wykorzystali sztuczną inteligencję do sprawdzania tysięcy znanych chemikaliów, próbując zidentyfikować te mające potencjał do stania się nowymi antybiotykami. Następnie poszli o krok dalej, używając generatywnej AI do projektowania antybiotyków dla rzeżączki i MRSA. Badanie opublikowane w czasopiśmie „Cell” obejmowało analizę 36 milionów związków, w tym tych, które jeszcze nie istnieją.

AI została przeszkolona, aby rozumieć, jak różne struktury molekularne wpływają na bakterie. Dwa podejścia zostały zastosowane do projektowania nowych antybiotyków: pierwsze polegało na przeszukiwaniu biblioteki fragmentów chemicznych, a drugie dawało AI pełną swobodę od początku.

Proces projektowania wyeliminował również wszystko, co wyglądało zbyt podobnie do obecnych antybiotyków. Ponadto naukowcy kazali AI odfiltrować wszystko, co przewidywało, że będzie toksyczne dla ludzi. Po zaprojektowaniu najlepsze projekty były testowane na bakteriach w laboratorium i na zakażonych myszach, co zaowocowało dwoma nowymi potencjalnymi lekami.

"Jesteśmy podekscytowani, ponieważ pokazujemy, że sztuczna inteligencja może być wykorzystana do projektowania zupełnie nowych antybiotyków. AI może pozwolić nam wymyślić molekuły, tanio i szybko, a w ten sposób rozszerzyć nasz arsenał, a naprawdę dać nam nogę w walce z genami superbakterii — mówi BBC prof. James Collins z MIT. Jednakże nowe leki te nie są jeszcze gotowe do badań klinicznych i wymagają dalszych prac, zanim będą mogły być testowane na ludziach.

Z kolei Dr Andrew Edwards z Fleming Initiative i Imperial College London powiedział, że "praca była bardzo znacząca z ogromnym potencjałem, ponieważ wykazuje nowatorskie podejście do identyfikacji nowych antybiotyków".

Niektórzy wzywają do głębszego odkrycia leków AI do poprawy. Prof. Collins mówi, że "potrzebujemy lepszych modeli, które wykraczają poza to, jak dobrze leki działają w laboratorium, do tych, które są lepszym predyktorem ich skuteczności w organizmie. Istnieje również problem z tym, jak trudne są projekty sztucznej inteligencji. Spośród 80 najlepszych projektów antybiotyków zwalczania bakterii rzeżączki zaprojektowanych teoretycznie, tylko dwie zostały zsyntetyzowane w celu wytworzenia leków".

Ostatnim problemem podnoszonym przez Prof. Chrisa Dowsona z University of Warwick jest problem ekonomiczny związany z odpornością na leki – "jak tworzyć leki, które nie mają wartości komercyjnej, ponieważ należy ich używać jak najrzadziej?