ИИ помог ученым найти новый антибиотик: таких открытий не было в течение 60 лет

Искусственный интеллект (ИИ) способствовал медицинскому прорыву. Эта технология помогла ученым открыть первые за 60 лет новые антибиотики, которые могут побороть устойчивые к лекарствам смертельные бактерии, сообщает EuroNews.

Фото: IStock

Новый класс антибиотиков для устойчивых к лекарствам бактерий Staphylococcus aureus (MRSA) обнаружен с использованием моделей ИИ.

Новое соединение может побороть устойчивую к лекарствам бактерию, которая убивает тысячи людей во всем мире каждый год. Это может оказаться поворотным моментом в борьбе с устойчивостью к антибиотикам.

По теме: В США подорожают сотни наименований лекарств

«Мы смогли увидеть, чему научились модели, чтобы сделать прогнозы о том, что определенные молекулы могут стать хорошими антибиотиками», — говорит Джеймс Коллинз, профессор медицинской инженерии и науки в Массачусетском технологическом институте (MIT) и один из авторов исследования.

Результаты были опубликованы в журнале Nature и написаны в соавторстве командой из 21 исследователя.

«Открыли черный ящик»

Команда проекта использовала модель глубокого обучения для прогнозирования активности и токсичности нового соединения.

Глубокое обучение предполагает использование искусственных нейронных сетей для автоматического изучения и представления данных без явного программирования.

Его все чаще применяют при разработке лекарств, прогнозирования их свойств и оптимизации процесса разработки. В данном случае исследователи сосредоточились на метициллинорезистентном золотистом стафилококке (MRSA).

Инфекции, вызванные MRSA, могут варьироваться от легких кожных инфекций до более тяжелых и потенциально опасных для жизни состояний, таких как пневмония и инфекции кровотока.

По данным Европейского центра профилактики и контроля заболеваний (ECDC), ежегодно в Европейском Союзе фиксируют почти 150 000 инфекций MRSA, в то время как почти 35 000 человек ежегодно умирают от таких инфекций, устойчивых к противомикробным препаратам.

Команда исследователей Массачусетского технологического института обучила значительно расширенную модель ИИ, используя большие наборы данных.

Для создания обучающих данных около 39 000 соединений были оценены на предмет их антибиотической активности против MRSA. Впоследствии в модель были введены как полученные данные, так и детали химического строения соединений.

«Эти модели состоят из очень большого количества вычислений, которые имитируют нейронные связи. Никто на самом деле не знает, что происходит «под капотом» у модели — никто не знает, что в черном ящике», — сказал Феликс Вонг, доктор, один из ведущих авторов исследования.

Чтобы уточнить выбор потенциальных лекарств, исследователи использовали три дополнительные модели глубокого обучения. Эти модели были обучены оценивать токсичность соединений на трех различных типах клеток человека.

Вам может быть интересно: главные новости Нью-Йорка, истории наших иммигрантов и полезные советы о жизни в Большом Яблоке – читайте все это на ForumDaily New York.

Объединив эти прогнозы токсичности с ранее установленной антимикробной активностью, исследователи определили соединения, которые способны эффективно бороться с микробами с минимальным вредом для человеческого организма.

С помощью этого набора моделей было проверено около 12 миллионов коммерчески доступных соединений.

Модели идентифицировали соединения пяти различных классов, отобранных на основе конкретных химических субструктур внутри молекул, которые проявляли прогнозируемую активность против MRSA.

Читайте также на ForumDaily:

Работал с Фрэнком Синатрой и Марлоном Брандо: как русскоязычный иммигрант покорил Голливуд

Какой доход в США делает из вас богача, а какой — является признаком бедности

Интересные места по всему миру, где можно отдохнуть в 2024 году без наплыва туристов

Хотите больше важных и интересных новостей о жизни в США и иммиграции в Америку? — Поддержите нас донатом! А еще подписывайтесь на нашу страницу в Facebook. Выбирайте опцию «Приоритет в показе» —  и читайте нас первыми. Кроме того, не забудьте оформить подписку на наш канал в Telegram  и в Instagram— там много интересного. И присоединяйтесь к тысячам читателей ForumDaily New York — там вас ждет масса интересной и позитивной информации о жизни в мегаполисе.