В Массачусетском Технологическом Институте разработали принципиально новый антибиотик "Halicin"

Алгоритм, созданный в Массачусетском Технологическом Институте, проанализировав миллионы химических соединений, выявил формулу, которая принципиально отлична от существующих антибиотиков.

Новая формула оказалась эффективной против большинства известных штаммов бактерий. Не стали исключением и самые резистентные их виды.

Примечательно, что на анализ миллионов формул алгоритму понадобились считанные дни. Применение машинного алгоритма позволило не просто найти новое, эффективное лекарство от бактериальных инфекций. Если все испытания увенчаются успехом, это будет новой эрой как в борьбе с инфекциями, так и в науке в целом. Молекулу назвали Halicin.

Halicin возможно, является одним из наиболее мощных антибиотиков, которые были обнаружены человечеством. Препарат уже показал свою эффективность на мышах.

Алгоритм, «поняв» свойства лекарств убивающих бактерии, смог найти и другие формулы потенциальных антибиотиков. Уже в ближайшее время их также начнут испытывать. Модель машинного обучения позволяет серьезно экономить время исследований.

На сегодняшний день разработка новых антибиотиков, как правило, сводится к модификации уже имеющихся средств. Все это занимает много времени и ресурсов, которые поможет экономить метод, разработанный в Массачусетском Технологическом Институте.

Зачастую старые научные методы просто не успевают за растущей проблемой «резистентных штаммов». Все больше бактерий устойчивы к большинству антибиотиков. Некоторые штаммы проявляют устойчивость ко всем известным антибиотикам. Эта проблема и вдохновила группу ученых объединить современные IT технологии и биологию для поиска революционного решения. Ученые одним открытием убили двух зайцев. Теперь они могут создавать принципиально новые лекарственные средства и при этом серьезно экономить время исследования.

Это не первая компьютерная модель скрининга «in silico» однако современные нейронные сети позволили впервые добиться высокой точности результатов.

Как же исследователи научили искусственный интеллект распознавать формулы эффективные против бактерий. В базу «знаний» алгоритма были загружены около двух с половиной тысяч молекул с разнообразной структурой и широким спектром биологической активности. Затем после обучения модели дали 6000 формул, из которых она и выбрала потенциальный антибиотик.

Ранее формулу, которую назвали Halicin, испытывали как средство от сахарного диабета. Из всех бактерий, во время испытаний, препарат не справился только с Pseudomonas aeruginosa, который обычно поражает легкие и очень тяжело поддается лечению.

После этого успеха исследователи использовали модель уже на базе данных ZINC15. Проанализировали уже более 100 000 000 формул, и нашли уже 23 потенциальных кандидата в антибиотики. Все они принципиально отличаются от существующих противомикробных препаратов.

Принцип действия препарата Halicin.

Halicin лишает бактерии возможности поддерживать электрохимический градиент клеточной мембраны бактерий. Без этого бактерия лишается возможности производства АТФ и клетка погибает. Бороться с таким механизмом действия бактерии пока не могут, сформировать резистентность к новому препарату им будет сложно. По крайней мере так предполагают и прогнозируют ученые.

При сравнении Halicin и ципрофлоксацина результаты были следующими. За время применения обоих препаратов кишечная палочка успела в 200 раз повысить свою устойчивость к ципрофлоксацину, к Halicin же резистентность так и не развилась.

 

There are no comments yet.
Authentication required

You must log in to post a comment.

Log in