Kunstig intelligens (AI) har skapt to potensielle nye antibiotika som kan drepe medikamentresistente superbugs, inkludert gonoré og MRSA, ifølge forskere ved Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Studien, publisert 14. august i Celleavslørte at generativ AI designet medikamentene atom-for-atom før de ble testet med suksess i laboratorieinnstillinger og på infiserte mus. Forskerne sier at dette kan markere begynnelsen på en «andre gullalder» i antibiotikaoppdagelse, selv om menneskelige studier fortsatt er år borte.
Antibiotikaresistens er en stor global trussel, noe som forårsaker nesten fem millioner dødsfall årlig over hele verden. Den siste store klassen av antibiotika ble oppdaget på 1980 -tallet, og overforbruk har gjort det mulig for bakterier å bekymre seg å utvikle seg og unndra seg behandlingen.
Hvordan AI kan være i stand til å drepe superbugs
MIT -teamet trente AI -systemet sitt med de kjemiske strukturene til eksisterende forbindelser, sammen med data om deres effekter på forskjellige bakterier. Programmet søkte deretter gjennom mer enn 36 millioner potensielle molekyler – hvorav mange ennå ikke eksisterer – for å designe nye antibiotikakandidater.
To tilnærminger ble brukt: den ene bygde molekyler fra kjemiske fragmenter, mens den andre ga AI full kreativ frihet. Systemet filtrerte ut alt som lignet eksisterende antibiotika eller ble spådd å være giftig for mennesker.
I følge studien screenet teamet mer enn ti millioner kjemiske fragmenter ved bruk av genetiske algoritmer og variasjoner av autoencodere. Av 24 syntetiserte forbindelser viste syv selektiv antibakteriell aktivitet.
Den endelige kortlisten produserte NG1, som er rettet mot gonoré, og DN1, som er rettet mot MRSA (meticillinresistent Staphylococcus aureus). Begge virket strukturelt forskjellig fra nåværende antibiotika og arbeidet ved å forstyrre bakteriecellemembraner.
I musforsøk reduserte NG1 bakterielastene i en Neisseria gonorrhoeae Vaginal infeksjonsmodell, mens DN1 var effektiv i en MRSA -hudinfeksjonsmodell. Forskere sier at de to forbindelsene har tydelige virkningsmekanismer og kan hjelpe til med å «kartlegge ukjente regioner med kjemisk rom» i jakten på nye antibiotika.
«AI kan gjøre det mulig for oss å komme med molekyler, billig og raskt og på denne måten, utvide arsenalet vårt, og virkelig gi oss et ben opp i slaget om vårt vett mot genene til superbugs,» sa MITs professor James Collins til The BBC.
En av studiens hovedforfattere, fortalte MIT Postdoc Aarti Krishnan Sky News«Vi ønsket å bli kvitt alt som ville se ut som et eksisterende antibiotikum, for å hjelpe til med å adressere den antimikrobielle resistenskrisen på en grunnleggende annen måte.»
Veien til klinisk bruk vil imidlertid være lang. Dr. Andrew Edwards fra Imperial College London advarte om at testing av sikkerhet og effekt er en prosess som er dyr og ofte mislykket.
Selv om medisinene lykkes i forsøk, bemerker eksperter en kommersiell utfordring: nye antibiotika brukes vanligvis sparsomt for å bevare effektiviteten deres, og begrenser lønnsomheten for farmasøytiske selskaper.
Kan AI være gjennombruddet som trengs for å takle den truende antibiotikakrisen?
Se alle helse- og skjønnhetsnyheter.
