Искусственный интеллект помог открыть новый класс антибиотиков, способных лечить инфекции, вызванные устойчивыми к лекарствам бактериями. Это может помочь в борьбе с устойчивостью к антибиотикам, которая стала причиной гибели более 1,2 миллиона человек в 2019 году, и ожидается, что в ближайшие десятилетия эта цифра вырастет.
Испытания на мышах показали, что новые соединения антибиотиков оказались многообещающими для лечения как метициллин-резистентного золотистого стафилококка (MRSA), так и ванкомицин-резистентного энтерококка – бактерии, у которой развилась устойчивость к препарату, обычно используемому для лечения инфекций MRSA.
«Наши модели ИИ говорят нам не только о том, какие соединения обладают избирательной антибиотической активностью, но и почему, с точки зрения их химической структуры», — говорит Феликс Вонг из Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда в Массачусетсе.
Вонг и его коллеги намеревались показать, что открытие лекарств под управлением ИИ может выйти за рамки определения конкретных целей, с которыми могут связываться молекулы лекарств, и вместо этого предсказать биологический эффект целых классов лекарствоподобных соединений.
Сначала они проверили воздействие более чем 39 000 соединений на золотистый стафилококк и три типа клеток человека из печени, скелетных мышц и легких. Результаты стали обучающими данными для моделей искусственного интеллекта, позволяющими изучать закономерности в химических атомах и связях каждого соединения. Это позволило ИИ предсказать как антибактериальную активность таких соединений, так и их потенциальную токсичность для клеток человека.
Затем обученные модели искусственного интеллекта проанализировали 12 миллионов соединений с помощью компьютерного моделирования, чтобы найти 3646 соединений с идеальными свойствами, подобными лекарствам. Дополнительные расчеты выявили химические субструктуры, которые могли бы объяснить свойства каждого соединения.
Сравнивая такие субструктуры в различных соединениях, исследователи определили новые классы потенциальных антибиотиков и в конечном итоге обнаружили два нетоксичных соединения, способных убивать как MRSA, так и устойчивые к ванкомицину энтерококки.
Наконец, исследователи использовали эксперименты на мышах, чтобы продемонстрировать эффективность этих соединений в лечении инфекций кожи и бедер, вызванных MRSA.
Было обнаружено лишь несколько новых классов антибиотиков, таких как оксазолидиноны и липопептиды, которые хорошо действуют как против MRSA, так и против энтерококков, устойчивых к ванкомицину, и устойчивость к таким соединениям растет, говорит соавтор исследования Джеймс Коллинз из Института Броуда.
«Наша работа выявила новый класс антибиотиков, один из немногих за 60 лет, который дополняет другие антибиотики», — говорит он.
Исследователи начали использовать этот подход, управляемый искусственным интеллектом, для разработки совершенно новых антибиотиков и открытия других новых классов лекарств, таких как соединения, которые избирательно убивают стареющие, поврежденные клетки, участвующие в таких заболеваниях, как остеоартрит и рак.
На Марсе нашли древний пляж, говорящий о вероятности его обитаемости в прошлом
В марсианском кратере Езеро найдены песчаники с округлыми зёрнами, характерной косой слоистостью и «волновыми» структурами. Аналогичные образования на Земле почти безошибочно определяются как след древней береговой зоны. Марсоход NASA Perseverance…
Как придать иммунитету вторую молодость, рассказали учёные
Иммунитет с рождения защищает человека от инфекций и недугов. Но с возрастом он утрачивает былую силу. Омолодить иммунитет – такую амбициозную цель поставили американские ученые в новом исследовании, которое оказалось…
FP: Предложена природная замена антибиотикам
Группа польских ученых выяснила, что эфирные масла лекарственных растений могут мешать росту опасных бактерий в условиях, схожих с реальными инфекциями. Результаты исследования свидетельствуют, что подобные натуральные соединения способны стать перспективным…
МО: за ночь силы ПВО уничтожили 21 украинский БПЛА над регионами России
Российские средства ПВО уничтожили и перехватили 21 украинский БПЛА над регионами РФ за ночь. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи дежурными средствами ПВО перехвачен и уничтожен…
Какие законы вступают в силу в феврале 2026 года
Индексация пособий и маткапитала, дополнительная защита прав граждан при возврате товаров ненадлежащего качества, закрепление правового статуса Российского Красного Креста и другие законы и нормы, которые вступают в силу в феврале,…
Трамп заявил, что переговоры по Гренландии уже начались
Президент США Дональд Трамп заявил, что переговоры по Гренландии начались, и выразил надежду на "хорошую сделку" и для Вашингтона, и для Европы. "Мы начали переговоры, - сказал он, отвечая на…
Чрезвычайное положение в США: новая антикубинская кампания Дональда Трампа
30 января (по московскому времени) на сайте Белого дома был опубликован указ президента США, максима...
Массивные суперземли могут обладать мощными магнитными щитами благодаря магме
Суперземли — это «средние дети» галактики. Они крупнее Земли, но меньше газовых гигантов, таких как ...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".