Τεχνητή νοημοσύνη βρήκε νέο αντιβιοτικό που εξοντώνει μερικά από τα πιο ανθεκτικά μικρόβια

Τεχνητή νοημοσύνη βρήκε νέο αντιβιοτικό που εξοντώνει μερικά από τα πιο ανθεκτικά μικρόβια

Ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που ανέπτυξαν ερευνητές του Πανεπιστημίου ΜΙΤ στις ΗΠΑ, βρήκε ένα ισχυρό νέο αντιβιοτικό (halicin), το οποίο μπορεί να καταστρέψει πολλά είδη βακτηρίων ανθεκτικών σε άλλα αντιβιοτικά όπως τα carbapenem.

 Είναι η πρώτη φορά που η τεχνητή νοημοσύνη βρήκε εκ του μηδενός ένα νέο αντιβιοτικό και μάλιστα πανίσχυρο, ανοίγοντας νέες δυνατότητες στο πεδίο της φαρμακευτικής, καθώς κάτι ανάλογο θα μπορούσε μελλοντικά να γίνει και για άλλους είδους φάρμακα, π.χ. για νευροεκφυλιστικές παθήσεις ή για τον καρκίνο. Οι επιστήμονες αισιοδοξούν ότι το «έξυπνο» σύστημα θα μπορεί να σχεδιάσει διάφορα νέα φάρμακα, με βάση όσα έχει μάθει για τις χημικές δομές που επιτρέπουν στα φάρμακα να σκοτώνουν τα βακτήρια.

Χρησιμοποιώντας ένα νέο αλγόριθμο μηχανικής μάθησης, οι επιστήμονες και μηχανικοί, με επικεφαλής τον καθηγητή Ιατρικής Μηχανικής & Επιστήμης Τζέιμς Κόλινς και την καθηγήτρια του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Υπολογιστών Ρετζίνα Μπαρζιλάι, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό βιολογίας Cell (Κύτταρο), ανέλυσαν πολλές υποψήφιες χημικές ουσίες, βρίσκοντας τελικά μία με ισχυρές αντιβιοτικές ιδιότητες.

Για να βρουν νέα αντιβιοτικά, οι ερευνητές κατάρτισαν για πρώτη φορά έναν αλγόριθμο "βαθιάς μάθησης" για τον εντοπισμό των ειδών των μορίων που σκοτώνουν τα βακτηρίδια. Για να γίνει αυτό, τροφοδοτούσαν τις πληροφορίες του προγράμματος σχετικά με τα ατομικά και μοριακά χαρακτηριστικά σχεδόν 2.500 φαρμάκων και φυσικών ενώσεων και πόσο καλά ή όχι η ουσία εμπόδισε την ανάπτυξη του σφάλματος E coli.

Μόλις ο αλγόριθμος είχε μάθει ποια μοριακά χαρακτηριστικά γίνονταν για τα καλά αντιβιοτικά, οι επιστήμονες το έθεσαν να εργάζεται σε μια βιβλιοθήκη με περισσότερες από 6.000 ενώσεις υπό έρευνα για τη θεραπεία διαφόρων ανθρώπινων ασθενειών. Αντί να ψάχνει για πιθανά αντιμικροβιακά φάρμακα, ο αλγόριθμος επικεντρώθηκε σε ενώσεις που φαινόταν αποτελεσματικές αλλά σε αντίθεση με τα υπάρχοντα αντιβιοτικά. Αυτό ενίσχυσε τις πιθανότητες ότι τα αντιβιοτικά θα λειτουργούσαν με ριζοσπαστικούς και νέους τρόπους που τα μικρόβια δεν είχαν ακόμη αναπτύξει αντίσταση. Κατά τις τελευταίες δεκαετίες έχουν βρεθεί ελάχιστα νέα αντιβιοτικά και τα περισσότερα δεν είναι παρά ελαφρώς παραλλαγμένες εκδοχές προϋπαρχόντων φαρμάκων. Οι σημερινές μέθοδοι ανάπτυξης νέων αντιβιοτικών είναι πολύ δαπανηρές, χρονοβόρες και συνήθως περιορίζονται σε μια μικρή γκάμα χημικών ουσιών. «Αντιμετωπίζουμε μια εντεινόμενη κρίση λόγω αφενός ενός αυξανόμενου αριθμού παθογόνων μικροοργανισμών που γίνονται ανθεκτικοί στα υπάρχοντα αντιβιοτικά και αφετέρου μιας αναιμικής ανακάλυψης νέων αντιβιοτικών από τις φαρμακευτικές και βιοτεχνολογικές εταιρείες. Αν δεν αντιμετωπίσουμε την κρίση έως το 2050, οι θάνατοι κάθε χρόνο λόγω λοιμώξεων από ανθεκτικά βακτήρια θα φθάσουν τα δέκα εκατομμύρια, περισσότεροι και από τους ετήσιους θανάτους από καρκίνο», δήλωσε ο Κόλινς.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ, The Guardian