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.
Радар обнаружил в Узбекистане скрытый 2000-летний греческий военный лагерь
Хотя образ Александра Великого широко распространен в народе, он был талантливым военным стратегом, который, несмотря на превосходство противника, одерживал победы над персидскими армиями, превосходящими по численности его собственную. Казалось, Александр…
В Египте обнаружены нетронутые с древних времен запечатанные гробницы
Обнаружение восемнадцати гробниц, а также гранитного саркофага и золотых языков свидетельствует о слиянии египетских и эллинистических традиций в Северном Египте. Египетская археологическая миссия, работающая в древнем городе Марина-эль-Аламейн, расположенном на…
Крылья птерозавров были гораздо разнообразнее, чем предполагали палеонтологи
Новые исследования Бристольского университета предполагают, что птерозавры — первые позвоночные, освоившие активный полет, — вероятно, демонстрировали гораздо более широкий спектр форм крыльев и стилей полета, чем это показывают реконструкции, основанные…
Пожар на предприятии в Калужской области и 452 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы
Дежурные средства ПВО за ночь перехватили и уничтожили 452 украинских беспилотника над российскими регионами и акваториями Азовского и Черного морей, сообщили в Минобороны РФ. В результате атаки БПЛА произошло возгорание…
Мирошник: 38 мирных жителей погибли от ударов ВСУ за неделю, еще 270 были ранены
Удары со стороны Вооруженных сил Украины привели к гибели 38 мирных жителей, включая ребенка, в течение недели, еще 270 человек, в том числе 8 несовершеннолетних, получили ранения. Об этом сообщил…
Мирошник: на минувшей неделе ВСУ ежедневно выпускали по Белгородской области до 280 БПЛА
Вооруженные силы Украины на минувшей неделе ежедневно выпускали до 280 дронов по Белгородской области. Об этом сообщил ТАСС посол по особым поручениям МИД России Родион Мирошник. "На минувшей неделе Белгородская…
Для войны с Россией Франция активно готовит боевых роботов
Полностью заменить штурмовую пехоту на поле боя роботами намерена Франция, испытания соответствующих...
Философы допускают, что сознание инопланетян кардинально не похоже на наше
Философы Эрик Швицгебель из Калифорнийского университета в Риверсайде и Джереми Побер из Лиссабонско...
Всегда смущало наличие в ПДД гужевой повозки. Сейчас вообще вопросов не возникает.
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)".