Про це повідомляє “Kreschatic” з посиланням на The Conversation
Використання штучного інтелекту у медичних дослідженнях відкриває нові горизонти, і нещодавні результати роботи науковців з Массачусетського технологічного інституту стали яскравим прикладом. Вони розробили два абсолютно нові антибіотики, здатні знищувати небезпечні стійкі до ліків бактерії. Це відкриття може стати переломним у боротьбі з глобальною проблемою, яка щороку забирає мільйони життів.
Попри перспективність цього досягнення, шлях до використання препаратів у клінічній практиці буде тривалим. Розробки мають пройти суворі перевірки безпечності, клінічні випробування та отримати фінансову підтримку для подальшого виробництва. Це означає, що пацієнти у лікарнях зможуть відчути їхній ефект не раніше, ніж через кілька років.
Антибіотикорезистентність як глобальна загроза
Надмірне та неправильне застосування антибіотиків у медицині й сільському господарстві спричинило появу нових штамів бактерій, нечутливих до існуючих препаратів. Від цього страждають усі країни світу, адже інфекції, які раніше лікувалися швидко й ефективно, нині стають небезпечними для життя. За оцінками експертів, щороку стійкі бактерії прямо призводять до понад мільйона смертей.
Окрім людських втрат, проблема має величезний економічний вимір. За прогнозами, до середини століття інфекції, викликані супербактеріями, можуть завдати світовій економіці трильйонних збитків. Особливо гостро це питання стоїть у країнах з низьким рівнем доходів, де доступ до нових ліків обмежений.
Які бактерії стали мішенню
Розробки, створені за допомогою штучного інтелекту, спрямовані проти двох найбільш небезпечних патогенів. Перший — Neisseria gonorrhoeae, збудник гонореї, який останніми роками демонструє стійкість майже до всіх відомих антибіотиків. Неможливість ефективного лікування сприяє поширенню захворювання, яке щорічно діагностують у десятків мільйонів людей.
Другий збудник — метицилін-резистентний Staphylococcus aureus (MRSA), відомий також як «золотистий стафілокок». Ця бактерія здатна викликати небезпечні ураження шкіри, крові та органів. Випадки інфекцій, спричинених MRSA, значно підвищують ризик смертності серед пацієнтів у лікарнях.
Як працював штучний інтелект
Щоб створити нові антибіотики, науковці використали дві різні стратегії. Для гонореї алгоритм аналізував наявні сполуки з антибактеріальною активністю, комбінуючи їхні хімічні елементи та формуючи нові варіанти. Після сотень перевірок вдалося отримати сполуку, яка ефективно знищувала бактерії як у лабораторних умовах, так і на моделях з тваринами.
Для боротьби з MRSA система працювала інакше. Алгоритм почав з базових хімічних елементів і прогнозував нові структури, здатні порушити захисні механізми бактерій. З кількох десятків кандидатів кілька показали високу ефективність, а одна молекула змогла вилікувати шкірну інфекцію у мишей.
Нові можливості та перепони попереду
Особливістю цих антибіотиків є не лише нова хімічна структура, а й принципово інший механізм дії. Це збільшує шанси, що бактерії не зможуть швидко виробити стійкість. Такий підхід відрізняється від традиційного, коли старі препарати лише незначно модифікують.
Водночас розробка стикається з низкою проблем. Передусім потрібні клінічні дослідження на людях, які можуть тривати роками та коштувати мільйони доларів. Окрім цього, нові антибіотики, ймовірно, використовуватимуть лише як «останній засіб», щоб запобігти швидкому виникненню резистентності. Це знижує комерційний інтерес фармацевтичних компаній у їхньому виробництві.
Нагадаємо, раніше ми писали про те, що штучний інтелект відкриває нові можливості для дослідження рослинних колекцій.
