Искусственный интеллект на защите здоровья: программа нашла действенный способ для борьбы с бактериями, устойчивые к лекарствам

Антибиотикорезистентность - это огромная опасность для человечества. Ее можно поставить в один ряд с терроризмом, постоянным изменением климата и ограниченностью мировых запасов полезных ископаемых. Антибиотикорезистентностью называют феномен, при котором бактерии, вирусы, паразиты и другие возбудители болезней получают устойчивость к имеющимся антибиотикам.

ВОЗ даже создала список крайне опасных бактерий на основе данных об уровне устойчивости к препаратам, общемировых показателей смертности, нагрузок на систему медицины и степень заразности. В него вошло 12 супербактерий

• акинетобактерия Баумана (менингит, сепсис, пневмонии, гнойные инфекции);
• синегнойная палочка (вызывает гнойно-воспалительные процессы под кожей, в костях, глазах, мочевых путях);
• энтеробактерии, в частности кишечная палочка, протеус, клебсиелла (циститы, пневмонии, пиелонефрит, простатит);
• энтерококк фециум (бактериальный перитонит);
• золотистый стафилококк (кожные заболевания, остеомиелит);
• хеликобактер пилори (гастриты, язвы);
• кампилобактеры (диарея, желудочно-кишечного тракта);
< li> сальмонеллы (брюшной тиф, сальмонеллез);
• гонококки (повреждение слизистых оболочек);
• пневмококки (синуситы, отиты);
• гемофильная палочка (инвазивные болезни )
• шигеллы (дизентерия).

Уже сегодня заболевания, вызванные любым возбудителем из списка, плохо поддаются лечению через резистентность к противомикробным препаратам, стремительно растет. & nbsp;

Перев и настоящий антибиотик был изобретен в 1928 году Александром Флемингом. В своей лаборатории он случайно обнаружил плесень, которая мешала бактериям размножаться в благоприятной для них среде. Так появился пенициллин. Впоследствии силами ученых появились и другие антибиотики: тетрациклин, фторхинолоны, левомицетин, макролиды и др. Все разнообразие видов по методу воздействия на бактериальную клетку можно разделить на две большие группы:

• бактериостатические (мешают размножению бактерий);
• бактерицидные (убивают бактерии).

На сегодняшний известных препаратов недостаточно. Возбудители болезней развили резистентность к большинству из них, эффективность лечения стремительно падает. Разработка новых антибиотиков - очень затратное дело. От поиска потенциально действенных соединений к тестированию и внедрению проходит длительный срок, который сопровождается затратами на миллионы долларов. Так что же делать?

Ученые из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) разработали алгоритм, который проверяет сотни тысяч потенциальных химических соединений, ища новые средства борьбы с бактериями. Искусственный интеллект проанализировал огромный цифровой архив (& gt; 100 млн соединений) и нашел молекулу, которая может стать новой антибиотической «оружием» против супербактерий.

Ученые назвали молекулу «halicin», сделав отсылку к системе искусственного интеллекта Hal из культового фильма Кубрика «2001: Космическая одиссея».

Halicin уже был протестирован на мышах. Он продемонстрировал удивительные результаты. Halicin оказался чрезвычайно эффективным против

• туберкулеза (вызывается палочками Коха);
• устойчивых энтеробактерий (сальмонеллы, чумной палочки, кишечной палочки);
• клостридий , в частности Clostridioides difficile, и других опасных возбудителей.

по словам Джеймса Коллинза (профессора MIT), халицин может стать мощным антибиотиком из всех ранее найденных.

Уникальность халицину заключается в его непохожести на другие антибиотики. В молекулы абсолютно нетипичная структура. Столь нетипичное, что люди, которые занимаются поиском потенциальных лекарств, вряд ли обратили бы на него внимание. Как показывает практика, искусственный интеллект - один из лучших союзников современных медиков и ученых.

Команда исследователей решила не останавливаться на достигнутом. После успеха халицину она взялась за дальнейший поиск лекарств. Алгоритм снова проверил базу данных и нашел еще 23 претендента за 3 дня. Обнаружены соединения по своей структуре не похожи ни на один известный антибиотик, кроме того, они абсолютно нетоксичны для клеток человеческого организма. Дальнейшие испытания показали, что минимум 8 молекул с 23 имеют антибактериальные свойства.

Эти открытия стали своеобразной революцией, знаменует новый этап в сфере разработки современных лекарственных средств. Заручившись поддержкой искусственного интеллекта, в кратчайшие сроки удастся протестировать триллиона различных соединений, упростив работу ученым. Сложно даже представить, сколько лет исследований получится сэкономить благодаря этому алгоритму.