Устойчивость к антибиотикам представляет собой постоянно растущую угрозу общественному здоровью. Устойчивые к антибиотикам бактерии могут вызывать инфекции, которые трудно поддаются лечению, и могут привести к неблагоприятным клиническим исходам. Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали новый метод. модель искусственного интеллекта под названием SyntheMol.
Содержание
Генеративный ИИ для разработки новых лекарств
Модель СинтеМол прошел обучение с использованием обширной библиотеки, состоящей из более чем 130 000 молекулярных строительных блоков и серия проверенных химических реакций.. Используя эту информацию, модель способна генерировать не только конечное соединение, но и шаги, необходимые для его синтеза. Этот обеспечивает исследователям серия рецептов изготовления лекарств.
Генеративный ИИ оказался особенно полезным при разработке новых лекарств. Однако основным препятствием было то, что полученные соединения часто невозможно было синтезировать в лаборатории. Чтобы решить эту проблему, исследователи наложили ограничения на модель SyntheMol, чтобы гарантировать, что полученные соединения действительно могут быть синтезированы.
Идентификация новых антибиотиков
Исследователи использовали модель SyntheMol сгенерировать ок. 25 000 возможных антибиотиков направлены на уничтожение устойчивых штаммов Ацинетобактер Бауманни, одного из основных патогенов, ответственных за смертность, связанную с устойчивостью к антибиотикам. После тщательного отбора компания 70 соединений с наибольшим потенциалом чтобы убить бактерию.
В сотрудничестве с украинской химической компанией Enamine исследователи смогли синтезировать 58 из 70 выбранных соединений. При лабораторных испытаниях шесть соединений показали свою эффективность в уничтожении устойчивых штаммов A. baumannii. Кроме того, эти новые соединения также продемонстрировали антибактериальную активность против других типов инфекционных бактерий, склонных к устойчивости к антибиотикам.
Безопасность и дальнейшие действия
Исследователи проверили два из шести синтезированных соединений на токсичность на мышах, и результаты показали, что они безопасны. Следующим шагом будет протестируйте эти лекарства на инфицированных мышах от A. baumannii для оценки эффективности в биологической среде.
Важно подчеркнуть, что шесть идентифицированных соединений полностью отличаются от существующие антибиотики. Несмотря на это, исследователи до сих пор не знают, как эти соединения работают на молекулярном уровне. Однако дальнейшие исследования могут помочь понять общие принципы, которые можно применить к разработке других антибиотиков.
Выводы
Использование генеративного ИИ для выявления новых лекарств представляет собой многообещающий подход к решению проблемы устойчивости к антибиотикам. Модель SyntheMol продемонстрировала свою способность генерировать соединения с потенциальной антибактериальной активностью, открыв путь для дальнейших исследований и разработок в области антибиотикотерапии.
Это исследование — лишь один из многих примеров того, как искусственный интеллект можно использовать для решения сложных проблем в области здравоохранения. С дальнейшим развитием технологий и исследований ИИ может сыграть еще более важную роль в улучшении медицинского лечения и борьбе с болезнями.
Источник статьи ВОЗ.
