Η τεχνητή νοημοσύνη βοήθησε τους ερευνητές να ανακαλύψουν ένα νέο αντιβιοτικό για την καταπολέμηση ενός θανατηφόρου βακτηρίου.
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν την τεχνητή νοημοσύνη (ΑΙ) για να εντοπίσουν ένα νέο αντιβιοτικό που θα μπορούσε να είναι χρήσιμο για την καταπολέμηση ενός θανατηφόρου βακτηρίου, ανθεκτικού στα φάρμακα που βρίσκονται συνήθως σε νοσοκομεία και ιατρεία. Εστίασαν σε ένα από τα πιο προβληματικά είδη βακτηρίων: το Acinetobacter baumannii, το οποίο μπορεί να προκαλέσει πνευμονία.
Πρόκειται για ένα από τα τρία υπερμικροβακτηρίδια, που ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας έχει αναγνωρίσει ως «κρίσιμη» απειλή και συχνά καταφέρνει να διαφύγει από την άμυνα που προσφέρουν μια σειρά από αντιβιοτικά, προκαλώντας πρόβλημα σε νοσοκομεία και οίκους ευγηρίας, όπου μπορεί να επιβιώσει σε επιφάνειες και ιατρικό εξοπλισμό.
Οι ερευνητές αναφέρουν ότι χρησιμοποίησαν έναν αλγόριθμο AI για να προβλέψουν μόρια που θα εξουδετέρωναν το ανθεκτικό στα φάρμακα βακτήριο Acinetobacter baumannii. Ανακάλυψαν ένα πιθανό αντιβιοτικό, που ονομάζεται abaucin και «μπορεί να καταστείλει αποτελεσματικά» την ανάπτυξη των επίμονων βακτηρίων στο δέρμα των ποντικών, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Chemical Biology.
Ενώ τα προκαταρκτικά αποτελέσματα για το πιθανό νέο φάρμακο πρέπει να επικυρωθούν σε μεγαλύτερες μελέτες, οι ερευνητές πιστεύουν ότι η διαδικασία που χρησιμοποιείται για να εντοπίσει ένα φάρμακο που μπορεί να λειτουργήσει, ανοίγει τον δρόμο στην ανακάλυψη φαρμάκων.
«Υπάρχει πολύς τρόμος γύρω από την τεχνητή νοημοσύνη», είπε ο Τζόναθαν Στόουκς, επικεφαλής συγγραφέας της εργασίας και επίκουρος καθηγητής βιοϊατρικής και βιοχημείας στο Πανεπιστήμιο McMaster στο Οντάριο του Καναδά. «Όταν σκέφτομαι την τεχνητή νοημοσύνη γενικά, σκέφτομαι πώς μπορεί να μας βοηθήσει να κάνουμε αυτό που κάνουμε, καλύτερα».
Σε ποιο υπερ-βακτήριο στόχευσαν οι ερευνητές;
Ο Στόουκς συνεργάστηκε με ερευνητές από το Broad Institute of MIT και το Χάρβαρντ για να ελέγξει για πιθανά αντιβιοτικά που θα χρησιμοποιηθούν στο Acinetobacter baumannii, ένα υπερ-βακτηρίδιο που μπορεί να προκαλέσει λοιμώξεις στο αίμα, το ουροποιητικό σύστημα και τους πνεύμονες. Αυτό το βακτήριο εισβάλλει συνήθως σε νοσοκομεία και χώρους υγειονομικής περίθαλψης, μολύνοντας ευάλωτους ασθενείς που βρίσκονται σε αναπνευστικά μηχανήματα, σε μονάδες εντατικής θεραπείας και υποβάλλονται σε επεμβάσεις.
Αυτός ο τύπος βακτηρίου, ανθεκτικός στο ισχυρό αντιβιοτικό καρβαπενέμη, μόλυνε 8.500 ασθενείς σε νοσοκομεία και σκότωσε 700 το 2017, σύμφωνα με τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων.
Πώς η τεχνητή νοημοσύνη εντόπισε το νέο αντιβιοτικό;
Οι ερευνητές αξιολόγησαν 7.684 φάρμακα και τα ενεργά συστατικά των φαρμάκων για να ανακαλύψουν ποια θα ήταν αποτελεσματικά ενάντια στα βακτήρια, τα οποία αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο. Ανέπτυξαν μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης για να προβλέψουν ποια από αυτά θα είχαν την υψηλότερη πιθανότητα αντιμικροβιακής δραστηριότητας, περιορίζοντας το πεδίο σε 240 φάρμακα ή ενεργά συστατικά. Στη συνέχεια, οι ερευνητές περιόρισαν το πεδίο ξανά μέσω δοκιμών προτού ανακαλύψουν ένα μόριο RS102895, που μετονομάστηκε σε abaucin, το οποίο φαινόταν να είναι ισχυρό κατά του υπερβακτηρίου.
Ποιο είναι το επόμενο βήμα για το abaucin;
Οι ερευνητές εργάζονται για να βελτιστοποιήσουν τη χημική δομή του πιθανού αντιβιοτικού. Τα σχέδια απαιτούν τη διεξαγωγή έρευνας παρακολούθησης σε μεγαλύτερα ζώα, και ενδεχομένως σε ανθρώπους, εάν το abaucin αποδειχθεί αποτελεσματικό. «Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ακριβώς όταν προσπαθούμε να αναπτύξουμε ένα φάρμακο, δεν χρειάζεται απλώς να σκοτώσει το βακτήριο», είπε ο Stokes. «Πρέπει επίσης να είναι καλά ανεκτό στους ανθρώπους και πρέπει να φτάσει στο σημείο της μόλυνσης και να παραμείνει εκεί αρκετό καιρό για να φέρει αποτέλεσμα».
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι τα πρώτα αντιβιοτικά τεχνητής νοημοσύνης θα είναι διαθέσιμα για συνταγογράφηση έως το 2030.