Un antibiotic care distruge bacteriile rezistente la tratament, creat cu ajutorul inteligenței artificiale

Un antibiotic care distruge bacteriile rezistente la tratament, creat cu ajutorul inteligenței artificiale
martie 04 14:07 2020
Articol scris de:
Timp citire articol: 3 minut(e)

O echipă de cercetători de la Massachusetts Institute of Technology (MIT) din Statele Unite a reușit sdă creeze un puternic antibiotic, eficient pentru bacteriile rezistente la medicamente, pe care l-au denumit halicină.

Antibioticul a fost creat folosind un model de inteligență artificială (AI), care a evaluat mii de substanțe chimice în doar câteva zile, pe baza mai multor criterii, arată un studiu prezentat recent în publicația Cell.

Algoritmul modelului a fost creat pentru selectarea unor potențiale antibiotice ce folosesc mecanisme diferite de cele ale medicamentelor actuale.

Ideea de a folosi modele computerizate pentru a descoperi noi medicamente nu este nouă, dar până acum nu au oferit multe rezultate.

Însă noul studiu realizat de cercetătorii de la MIT a obținut rezultate promițătoare, el pornind de la obiectivul de a dezvolta un model care să selecteze cele mai bune caracteristici chimice capabile să distrugă E. coli.

Astfel, în modelul AI dezvoltat de cercetători au fost introduse circa 2.500 de molecule, din care 1.700 reprezintă medicamente aprobate de autoritatea de reglementare în domeniul alimentelor și medicamentelor (FDA) din SUA, iar în jur de 800 sunt substanțe naturale.

Ulterior, modelul a fost aplicat pe o bază de date americană ce include circa 6.000 de molecule. În urma analizei și comparației între elemente, modelul a ales, folosind un algoritm diferit machine-learning, o moleculă care are, de asemenea, un nivel scăzut de toxicitate pentru celulele umane.

Medicamentul a fost numit halicină – după numele sistemului AI descris în filmul “2001: A Space Odyssey” realizat în 1968 de Stanley Kubrick.

Molecula selectată de modelul AI a mai fost studiată în trecut, însă nu ca antibiotic, ci ca un posibil tratament pentru diabet.

Noua moleculă a fost testată de cercetătorii de la MIT împotriva a zeci de tulpini bacteriene izolate de la pacienți și crescute apoi în culturi de laborator. Potrivit rezultatelor studiului, halicina a distrus multe dintre bacteriile rezistente la tratament, între care Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii și Mycobacterium tuberculosis.

De altfel, noua moleculă a distrus toate speciile de bacterii testate, în afară de Pseudomonas aeruginosa, un patogen greu de tratat ce afectează plămânii.

Halicina a fost testată și pe animale vii, la șoareci infectați cu A. Baumannii, o bacterie ce a infectat mulți soldați americani staționați în teatrele de operațiuni din Irak și Afghanistan.

Tulpina de A. Baumannii la care au testat halicina este rezistentă la toate antibioticele cunoscute, însă noua moleculă a reușit să dfistrugă complet infecția în 24 de ore, arată rezultatele studiului, citate de sciencedaily.com.

ÎMPIEDICĂ REZISTENȚA LA TRATAMENT

Analizele preliminare arată că halicina omoară bacteriile perturbându-le capacitatea de a menține un

gradient electrochimic la nivelul membranei celulare. Gradientul este necesar mai ales pentru a produce ATP (molecule pe care celulele le folosesc pentru a stoca energie)  – astfel că, dacă gradientul se defectează, celula moare.

Mecanismul este important și din alt punct de vedere: împiedică bacteriile să devină rezistente la tratament, potrivit cercetătorilor.

În studiu, E.coli nu a dezvoltat niciun fel de rezistență împotriva halicinei în 30 de zile. Într-un test paralel, bacteria a dezvoltat rezistență la ciprofloxacină într-o zi, iar în 30 de zile era deja de 200 de ori mai rezistentă decât la începutul testelor.

Cercetătorii și-au propus să realizeze studii suplimentare, în parteneriat cu o companie farmaceutică, pentru a realiza studii clinice în vederea testării noului antibiotic la pacienți.

scrie un comentariu

0 Comentarii

Adaugă un comentariu