Inteligenta artificiala folosita pentru antibiotice
Cercetatorii Institutului de Tehnologie Massachusetts (MIT) au creat un algoritm de invatare mecanica sau Inteligenta Artificiala care a putut crea cu succes un nou compus antibiotic.
Medicamentul descoperit prin aceasta metoda revolutionara a fost testat apoi pe diferite bacterii in laborator si pe model rozator.
Conform studiului publicat in jurnalul Cell, rezultatele medicamentului s-au bucurat de un succes considerabil.
Asa cum am mai scris in diferite articole, rezistenta antimicrobiana reprezinta o amenintare din ce in ce mai mare pe plan global, deoarece un numar mare de bacterii a inceput sa dezvolte rezistenta impotriva antibioticelor folosite in prezent, aceasta rezistenta dublandu-se in ultimii 20 de ani.
Pentru a gasi o solutie la aceasta problema, cercetatorii au incercat diferite metode de abordare a rezistentei la antibiotice, de la metode utilizate in trecut prin tratamente vechi la prevenirea cooperarii intre bacterii.
Acum insa, cercetatorii de la MIT au incercat sa gaseasca si ei o metoda alternativa de distrugere a bacteriilor. Acestia au creat un program care poate scana prin sute de milioane de chimicale cu potential antibiotic si sa selecteze molecula corespunzatoare.
Molecula aleasa va avea proprietatile necesare sa omoare tulpina bacteriana respectiva, dar si un mecanism total diferit de operare comparativ cu antibioticele disponibile momentan, fiind astfel o solutie mult mai buna impotriva infectiilor.
Conform cercetatorului principal James Collins – “Am vrut sa dezvoltam o platforma care ne-ar permite sa beneficiem de puterea inteligentei artificiale pentru a intra intr-o noua era de descoperire a medicamentelor antibiotice. Abordarea noastra a evidentiat aceasta molecula extraordinara care ar putea fi cel mai puternic antibiotic descoperit pana in acest moment.”
Etapele procesului
Conform cercetatorilor, acest model poate fi folosit pentru a invata formulele chimice ale medicamentelor si pentru a crea antibiotice noi.
Pentru acest studiu, echipa de cercetatori a analizat mai multe molecule cu potential, pe care algoritmul ar putea sa le scaneze. Folosind inteligenta artificiala acestia au putut alege moleculele cu proprietatile necesare cazului respectiv.
Dupa ce au gasit molecula cu cel mai mare potential, cercetatorii au testat medicamentul in laborator, apoi pe model rozator. In ambele experimente molecula aleasa a prezentat un succes semnificativ.
Pentru experimentul lor, cercetatorii au invatat computerul despre posibilele molecule care ar putea fi potente impotriva unei tulpini des intalnite de E. coli.
Programul a scanat prin 2,500 de molecule dintre care 1,700 erau molecule aprobate de Administratia Alimentelor si Medicamentelor din SUA (FDA) si 800 produse derivate natural.
Dupa ce a fost antrenat, algoritmul a fost folosit la scanarea prin 6,000 de compusi. Din aceste 6,000 de optiuni, inteligenta artificiala a gasit o singura molecula care a avut o structura chimica unica, dar care ar putea fi letala tulpinii bacteriene. Cercetatorii au numit molecula “Halicin”.
In trecut aceasta molecula a mai fost investigata ca un potential medicament pentru tratarea diabetului.
In urma testelor efectuate cu halicin, s-a descoperit ca aceasta molecula a fost eficienta la distrugerea coloniilor de bacterii crescute in laborator si obtinute de la pacienti. Bacterii cum ar fi Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii si Mycobacterium tuberculosis, care au fost greu de tratat folosind antibiotice conventionale. Cu toate acestea, halicin nu a avut insa efect si asupra bacteriei Pseudomonas aeruginosa.
In pasul urmator, echipa a infectat soareci de laborator cu Acinetobacter baumannii care este de obicei rezistent la toate antibioticele cunoscute. Cercetatorii au folosit unguent cu halicin pe soareci si au descoperit ca infectia a disparut in 24 de ore.
Urmatorele obiective
Cercetatorul principal James Collins a explicat nevoia tot mai mare de molecule antibiotice noi, care sa functioneze diferit pentru a combate rezistenta antibiotica. – “Suntem in fata unei crize provocate de rezistenta antibiotica. Aceasta situatie a fost generata atat de cresterea patogenilor rezistenti la antibiotice, cat si de numarul limitat de antibiotice noi produse de industria farmaceutica si biotech.”
Urmatorul pas pentru echipa de la MIT este de a lucra impreuna cu o companie farmaceutica sau organizatie nonprofit la molecula Halicin, dar si la alte molecule cu potential, pentru a putea incepe testarea clinica pe oameni.
Acest articol este de natura informativa. despre-medicina.ro, proprietarul si colaboratorii sai nu pot fi considerati raspunzatori pentru niciun prejudiciu/pierdere de orice fel.
Surse:
