Штучний інтелект допоміг знайти новий антибіотик галіцин
Використовуючи алгоритм машинного навчання, дослідники визначили новий антибіотик. У лабораторних тестах препарат вбив багато бактерій, що викликають вкрай важкі захворювання у світі, включаючи деякі штами, стійкі до всіх відомих антибіотиків.
ingenius ingeniusnews штучнийінтелект антибіотики галіцин бактерії

За декілька останніх десятиліть було розроблено надзвичайно мало нових антибіотиків, які в свою чергу незначно відрізнялись від своїх попередників. Також з кожним роком зростає кількість бактерій, які стають резистентними до більшості антибіотиків. Наразі методи, які існують для скринінгу нових антибіотиків, надзвичайно дорогі, потребують значних часових витрат і обмежені вузьким спектром хімічної варіабельності. Дослідники розробили свою модель для пошуку хімічних властивостей, які б робили молекули ефективними для знешкодження кишкової палички (Escherichia coli). 

© by Sebastian Kaulitzki

Для цього вони натренували модель аналізувати 2500 молекул, включаючи 1700 схвалених Управлінням продовольства і медикаментів США лікарських засобів, набір з 800 натуральних продуктів з різноманітною структурою та біоактивних речовин для прогнозування того, який саме препарат ефективно буде боротися з кишковою паличкою.

Після того як модель була навчена обробляти дані, дослідники протестували її на іншій базі даних, яка нараховує близько 6000 хімічних з‘єднань. Дана модель вибрала одну молекулу, яка, як передбачалось, мала виражену антибактеріальну активність і мала відмінну від існуючих антибіотиків структуру. На додачу до цього, дана молекула мала низьку токсичність для людських клітин.

Дослідники назвали дану молекулу галіцином. Вони перевірили її по відношенню до десятків різних штамів і виявили, що вона спроможна знешкоджувати велику кількість бактерій, які є резистентними до лікування, включаючи
Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii, і Mycobacterium tuberculosis за винятком лише Pseudomonas aeruginosa (синьогнійна паличка).

Дослідження вирішили провести на мишах, які були попередньо заражені ацинетобактерією Баумана. Дослідники використали штам бактерій, який був резистентним до будь-якого відомого антибіотику, проте використання мазі, яка містила в своєму складі  галіцин, повністю знешкодило інфекцію за 24 години.

Науковці вважають, що галіцин вбиває бактерії, порушуючи їхню здатність підтримувати електрохімічний градієнт. Даний градієнт необхідний для утворення АТФ, тому при порушенні градієнту бактерії помирають.

Також дослідник висловив думку, що даний механізм сприяє тому, що кишкова паличка не набула резистентності до галіцину протягом 30-денного періоду лікування (верхній ряд на зображенні). Для порівняння: бактерії починають розвивати резистентність до відомого антибіотику ципрофлоксацину протягом декількох днів, а через 30 днів бактерії стають у 200 разів більш резистентними до ципрофлоксацину, ніж вони були на початку дослідження (нижній ряд на зображенні)
 

courtesy of the Collins Lab at MIT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

facebook коментарі
Help us stay with you

Every penny of yours helps us to keep doing our job

Thank you for choosing to help us with a voluntary donation.

 

Feedback
+38 (063) 506 10 54
ingeniusua@gmail.com