Созданные ИИ антибиотики атакуют устойчивые к лекарствам бактерии

Используя передовые алгоритмы искусственного интеллекта, команда разработала революционную платформу под названием SyntheMol для решения насущной глобальной угрозы здоровью, создаваемой устойчивостью к противомикробным препаратам.

Их революционный подход обещает удовлетворить острую потребность в инновационных противомикробных препаратах, способных бороться с устойчивыми патогенами, примером которых является неустанный Acinetobacter baumannii.

Контроль патогенов ESKAPE

Растущая угроза устойчивости к антибиотикам нависла над современной медициной, стимулируя срочный поиск новых терапевтических вмешательств. Учитывая, что устойчивые к лекарствам инфекции уносят около 4,95 миллионов жизней каждый год, а прогнозы предполагают ошеломляющий рост до 10 миллионов смертей к 2050 году, необходимость сдерживания устойчивости к противомикробным препаратам никогда не была более острой.

Среди грозных противников, находящихся на переднем крае этой битвы, — патогены ESKAPE, группа из шести видов бактерий, печально известных своей устойчивостью к существующим методам лечения. Главным среди них является Acinetobacter baumannii, грозная грамотрицательная бактерия, которая представляет собой серьезную проблему в клинических условиях, поскольку обладает механизмами устойчивости, устойчивыми к обычным антибиотикам.

Вооруженный арсеналом тактики уклонения, A. baumannii наносит серьезный ущерб, вызывая опасные для жизни состояния, такие как пневмония, менингит и раневые инфекции. Столкнувшись с неадекватностью существующих терапевтических возможностей, гонка за разработкой новых антибиотиков, способных нейтрализовать этого упорного врага, стала критической.

Революция в разработке антибиотиков с помощью инструментов на базе искусственного интеллекта

В поисках инновационных противомикробных решений искусственный интеллект стал мощным союзником, предлагая смену парадигмы в методологиях разработки лекарств. Традиционные подходы, основанные на моделях прогнозирования свойств, привели к постепенному прогрессу в выявлении потенциальных кандидатов на лекарства. Однако присущие им ограничения в исследовании обширных химических пространств помешали открытию действительно новых молекул.

Внедрите генеративные модели искусственного интеллекта — преобразующую технологию, которая устраняет ограничения традиционных методологий путем создания совершенно новых молекулярных структур. Лидером в разработке лекарств на основе искусственного интеллекта является SyntheMol, оригинальная платформа, разработанная Кайлом Свенсоном из Стэнфордского университета и Гэри Лю из Университета Макмастера. Используя гибридный подход, сочетающий модели прогнозирования свойств с генеративным искусственным интеллектом, SyntheMol выходит на неизведанную территорию, прокладывая курс через лабиринт царства химического космоса.

Благодаря тщательному обучению и контролю исследователи накопили обширное хранилище молекулярных данных, что позволило SyntheMol проверять почти 30 миллиардов молекул в поисках мощных антибактериальных агентов.

SyntheMol — авангард антибиотиков, созданный с помощью искусственного интеллекта

Под руководством Свенсона и Лю компания SyntheMol представила множество многообещающих кандидатов, что стало переломным моментом в открытии антибиотиков. В результате виртуальных экспериментов было получено 58 структурно разнообразных соединений, каждое из которых демонстрирует неиспользованный потенциал молекулярного дизайна, основанного на искусственном интеллекте. Среди них появилось шесть молекул, продемонстрировавших мощную активность против A. baumannii и других устойчивых патогенов.

В сочетании с агентами, разрушающими наружную мембрану, такими как SPR 741 или колистин, эти молекулы проявляют эффективность широкого спектра против различных грамотрицательных видов, включая E. coli и K. pneumoniae. Примечательно, что одна молекула, енамин 40, продемонстрировала активность против P. aeruginosa, что еще раз подчеркивает ее терапевтический потенциал. Однако путь к клинической реализации сопряжен с трудностями, главной из которых является проблема растворимости в воде. Из-за плохого профиля растворимости только небольшая часть синтезированных молекул может быть проверена на токсичность на моделях мышей, что подчеркивает необходимость дальнейшего уточнения.

Поскольку угроза устойчивости к противомикробным препаратам становится все более угрожающей, появление искусственно интеллектуальных антибиотиков дает проблеск надежды в затяжной борьбе с бактериями, устойчивыми к лекарствам. Однако на фоне эйфории научных открытий остаются актуальные вопросы. Может ли инновационный подход SyntheMol быть использован для открытия новой эры антибиотиков, или огромные проблемы помешают его клиническому внедрению? Пока исследователи исследуют неизведанную территорию в области разработки лекарств с помощью ИИ, поиск новых противомикробных препаратов не ослабевает, подчеркивая необходимость инноваций для защиты общественного здравоохранения от растущей угрозы устойчивости к противомикробным препаратам.