Знайшов мільйон способів врятувати людство: АІ виявив велику кількість джерел антибіотиків

Дослідники, використовуючи штучний інтелект (ШІ), виявили близько мільйона потенційних джерел нових антибіотиків у світі природи, що стало важливим кроком у боротьбі зі стійкістю багатьох бактерій до антибіотиків. Міжнародна група вчених використовувала машинне навчання для аналізу понад 60 000 метагеномів із різних середовищ, включно з ґрунтом, океанами та кишківником людини, і отримала величезну кількість потенційних джерел порятунку людства, пише Interesting Engineering.

Вивчивши загальнодоступні набори даних, спочатку зібрані для інших цілей, команда, під керівництвом доцента обчислювальної біології Луїса Педро Коельо з Квінслендського технологічного університету (QUT), виявила 863 498 перспективних антимікробних пептидів — невеликих молекул, здатних пригнічувати або вбивати шкідливі бактерії. Щоб підтвердити ці висновки, дослідники синтезували і протестували в лабораторії 100 пептидів проти значущих патогенів. За словами професора Коельо, “ми протестували кілька пептидів, які були особливо перспективними, а також вибрали кілька випадковим чином, щоб неупереджено оцінити ефективність нашого набору даних”.

Результати виявилися вражаючими: 79 пептидів руйнували бактеріальні мембрани, а 63 були спрямовані проти стійких до антибіотиків бактерій, таких як золотистий стафілокок і кишкова паличка. Подальші доклінічні випробування на мишах показали, що два пептиди мають вражаючу ефективність, знижуючи чисельність бактерій на чотири порядки, що можна порівняти з широко використовуваним антибіотиком поліміксином В. Це підкреслило потенційне терапевтичне застосування цих недавно відкритих пептидів.

Професор Коельо також виділив переваги цих пептидів перед традиційними антибіотиками, зазначивши їхню здатність точніше впливати на конкретні бактерії, що потенційно знижує негативні побічні ефекти, такі як порушення нормального мікробіома кишечника. Дослідницька група також створила AMPSphere, загальнодоступну базу даних всіх ідентифікованих пептидів, щоб полегшити подальші розробки і прискорити відкриття нових антибіотиків.

Ці результати, опубліковані в журналі Cell, мають вирішальне значення в боротьбі зі стійкістю до протимікробних препаратів (AMR) — глобальною кризою охорони здоров’я, яка, за попередженням Всесвітньої організації охорони здоров’я, може призвести до 10 мільйонів смертей на рік до 2050 року, якщо не вжити заходів. Розробка нових антибіотиків необхідна, оскільки наявні препарати стають дедалі більш неефективними в боротьбі з цими небезпечними організмами.