_ Cercetătorii inventează un model de inteligență artificială pentru proiectează noi antibiotice care luptă împotriva bacteriilor

Cercetătorii de la Universitatea McMaster și Universitatea Stanford au inventat un nou model de inteligență artificială generativă care poate proiecta miliarde de noi molecule de antibiotice care sunt ieftine și ușor de construit în laborator.

Răspândirea la nivel mondial a bacteriilor rezistente la medicamente a creat o nevoie urgentă de noi antibiotice, dar chiar și metodele moderne de IA sunt limitate la izolarea compușilor chimici promițători, mai ales atunci când cercetătorii trebuie să găsească și modalități de a produce aceste noi medicamente ghidate de IA și testați-le în laborator.

Într-un nou studiu, publicat în revista Nature Machine Intelligence, cercetătorii raportează că au dezvoltat un nou model generativ de inteligență artificială numit SyntheMol, care poate proiecta noi antibiotice pentru a opri răspândirea Acinetobacter. baumannii, pe care Organizația Mondială a Sănătății a identificat-o drept una dintre cele mai periculoase bacterii rezistente la antibiotice din lume.

Dificul de eradicat, A. baumannii poate provoca pneumonie, meningită și infecta răni, toate acestea putând duce la moarte. Cercetătorii spun că au rămas puține opțiuni de tratament.

„Antibioticele sunt un medicament unic. De îndată ce începem să le folosim în clinică, începem un cronometru înainte ca medicamentele să devină ineficiente, deoarece bacteriile evoluează rapid la rezistă-le”, spune Jonathan Stokes, autorul principal al lucrării și profesor asistent în cadrul Departamentului de Biomedicină și Biochimie al lui McMaster, care a condus munca cu James Zou, profesor asociat de știința datelor biomedicale la Universitatea Stanford.

„Avem nevoie de o conductă robustă de antibiotice și trebuie să le descoperim rapid și ieftin. Acolo, inteligența artificială joacă un rol crucial”, spune el.

Cercetătorii au dezvoltat modelul generativ pentru a accesa zeci de miliarde. de molecule promițătoare rapid și ieftin.

Ei au extras dintr-o bibliotecă de 132.000 de fragmente moleculare, care se potrivesc ca piesele Lego, dar sunt toate foarte diferite ca natură. Apoi au făcut referințe încrucișate la aceste fragmente moleculare cu un set de 13 reacții chimice, permițându-le să identifice 30 de miliarde de combinații bidirecționale de fragmente pentru a proiecta noi molecule cu cele mai promițătoare proprietăți antibacteriene.

Fiecare dintre molecule. proiectat de acest model a fost, la rândul său, alimentat printr-un alt model AI antrenat să prezică toxicitatea. Procesul a produs șase molecule care prezintă activitate antibacteriană puternică împotriva A. baumannii și sunt, de asemenea, non-toxice.

„SyntheMol nu numai că proiectează molecule noi care sunt candidați promițători la medicamente, dar generează și rețeta pentru cum să creați fiecare moleculă nouă. Generarea unor astfel de rețete este o nouă abordare și un schimbător de joc, deoarece chimiștii nu știu cum să producă molecule concepute de inteligență artificială", spune Zou, care a fost coautor al lucrării.

(Fluierul)