Sa trenutnom pandemijom, nametnula se još jedna ozbiljna prijetnja javnom zdravlju - porast "superbakterica" otpornih na antibiotike. Dakle, potrebni su novi antibiotici, ali za njihov razvoj je potrebno vrijeme. Kompanija IBMResearch primijenio umjetnu inteligenciju (AI) na ovaj zadatak, vrlo brzo dobivši dva obećavajuća nova kandidata za lijekove.
Kao i svi organizmi, bakterije evoluiraju kao odgovor na promjene u njihovoj okolini, tako da kada napumpamo svoje tijelo lijekovima, samo je pitanje vremena kada će neki od njih shvatiti kako da se zaštite. S obzirom na dovoljno vremena i upotrebu antibiotika, jedini mikrobi će ostati mikrobi koji su genetski otporni na lijekove.
Naučnici predviđaju da bi bez novih antibiotika ili drugih tretmana do 2050. godine, kada bi manje infekcije mogle početi odnijeti i do 10 miliona života godišnje. Razvoj novih lijekova traje godinama i uključuje mnogo pokušaja i pogrešaka. Srećom, upravo je ovo vrsta posla u kojoj se AI ističe, tako da je IBM razvio novi sistem za smanjenje brojeva za nas.
Istraživački tim IBM-a kreirao je sistem umjetne inteligencije koji mnogo brže istražuje cijeli prostor mogućnosti za molekularne konfiguracije. Prvo, istraživači su započeli s modelom – dubokim generativnim autoenkoderom – koji u suštini ispituje niz peptidnih sekvenci, prikuplja važne informacije o njihovim funkcijama i molekulima od kojih su napravljeni i traži sličnosti s drugim peptidima.
Zatim se primjenjuje sistem pod nazivom Kontrolirani latentni atribut prostornog uzorkovanja (CLaSS). Ovaj sistem koristi prikupljene podatke i generiše nove molekule peptida sa specifičnim željenim svojstvima. U ovom slučaju radi se o antimikrobnoj efikasnosti.
Ali naravno, sposobnost ubijanja bakterija nije jedini zahtjev za antibiotik – on također mora biti siguran za ljudsku upotrebu i idealno djelovati protiv niza klasa bakterija. Stoga se molekule generirane umjetnom inteligencijom zatim prolaze kroz klasifikatore dubokog učenja kako bi se uklonile neučinkovite ili toksične kombinacije.
Unutar 48 dana, AI sistem je identificirao, sintetizirao i eksperimentirao sa 20 novih peptidnih antibiotika kandidata. Dva od njih su se posebno pokazala kao posebno obećavajuća - bila su vrlo učinkovita protiv brojnih bakterija. Također su imali nisku toksičnost u ćelijskim kulturama i testovima na miševima.
Dva nova kandidata za antibiotike su sama po sebi dovoljno zanimljiva, ali je proces kojim su otkriveni pravi proboj. Mogućnost bržeg i efikasnijeg razvoja i testiranja novih antibiotika mogla bi pomoći u sprečavanju scenarija noćne more vraćanja u dane antibiotika.
Pročitajte također:
- Xiaomi kupio CVITEK, developer tehnologija umjetne inteligencije
- Pet načina na koje nam umjetna inteligencija može pomoći u istraživanju svemira