Zinātnieki ar mākslīgā intelekta palīdzību atklāj jaunas zāles, kuras var izglābt tūkstošiem cilvēku pasaulē

Zinātnieki atklājuši jaunu antibiotiku klasi pret zālēm rezistentām Staphylococcus aureus (MRSA) baktērijām, vēsta euronews.com.

Jauna savienojuma atklāšana, kas var nogalināt pret zālēm rezistentu baktēriju, kas katru gadu nogalina tūkstošiem cilvēku visā pasaulē, varētu izrādīties pagrieziena punkts cīņā pret rezistenci pret antibiotikām.

"Mēs izmantojām informāciju, ko mākslīgā intelekta modeļi ir izveidojuši, lai izteiktu prognozes, ka noteiktas molekulas radīs labas antibiotikas," sacīja Džeimss Kolinss, Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT) medicīnas inženierijas un zinātnes profesors.

Projekta komanda izmantoja dziļas mācīšanās modeli, lai prognozētu jaunā savienojuma aktivitāti un toksicitāti - padziļināta mācīšanās ietver mākslīgo neironu tīklu izmantošanu, lai automātiski apgūtu un attēlotu funkcijas no datiem. To arvien vairāk izmanto zāļu atklāšanā, lai paātrinātu potenciālo zāļu identificēšanu, paredzētu to īpašības un optimizētu zāļu izstrādes procesu.

Šajā gadījumā pētnieki koncentrējās uz Staphylococcus aureus (MRSA).

MRSA infekcijas var būt, sākot no vieglām ādas infekcijām līdz smagākiem un potenciāli dzīvībai bīstamiem stāvokļiem, piemēram, pneimonijai un asinsrites infekcijām.

Saskaņā ar Eiropas Slimību profilakses un kontroles centra (ECDC) datiem, Eiropas Savienībā katru gadu notiek gandrīz 150 000 MRSA infekciju, savukārt gandrīz 35 000 cilvēku katru gadu mirst no pretmikrobu rezistentām infekcijām.

Lai uzlabotu potenciālo zāļu izvēli, pētnieki izmantoja trīs papildu padziļinātas mācīšanās modeļus. Šie modeļi tika apmācīti, lai novērtētu savienojumu toksicitāti trīs atšķirīgiem cilvēka šūnu veidiem.

Integrējot šīs toksicitātes prognozes ar iepriekš noteikto pretmikrobu aktivitāti, pētnieki precīzi noteica savienojumus, kas spēj efektīvi apkarot mikrobus ar minimālu kaitējumu cilvēka ķermenim.

Izmantojot šo modeļu komplektu, tika pārbaudīti aptuveni 12 miljoni pieejamu savienojumu.

Pēc tam pētnieki ieguva aptuveni 280 no šiem savienojumiem un veica testus pret MRSA laboratorijas apstākļos.

"Var teikt, ka šajā pētījumā mēs atvērām melno kasti. Šie modeļi sastāv no ļoti daudziem aprēķiniem, kas imitē neironu savienojumus, un neviens īsti nezināja, kas patiesībā notiek šajā melnajā kastē - līdz šim brīdim," sacīja Fēlikss Vongs, viens no pētījuma vadošajiem autoriem.