211service.com
AI vs. bakterie
Et nevralt nettverk hjalp til med å identifisere et nytt antibiotikum som dreper noen av verdens mest medisinresistente bakterier. 15. april 2020
Amrita Marino
MIT-forskere har brukt en ny type nevrale nettverksmodeller for å identifisere en kraftig antibiotisk forbindelse som dreper mange av verdens mest problematiske sykdomsfremkallende bakterier, inkludert noen som er resistente mot alle tidligere kjente antibiotika.
Algoritmen, som kan screene mer enn 100 millioner kjemiske forbindelser i løpet av få dager, er designet for å plukke ut potensielle antibiotika som bruker andre mekanismer enn eksisterende medisiner. Svært få nye antibiotika har blitt introdusert de siste tiårene.
Vi ønsket å utvikle en plattform som ville tillate oss å utnytte kraften til kunstig intelligens for å innlede en ny tidsalder for oppdagelse av antibiotika, sier James Collins, professor i biologisk ingeniørvitenskap og medlem av MITs Institute for Medical Engineering and Science.
Collins og Regina Barzilay, professor i elektroteknikk og informatikk ved MITs informatikk- og kunstig intelligenslaboratorium, er seniorforfatterne av studien og fakultetets co-leads for MITs Abdul Latif Jameel Clinic for Machine Learning in Health (J-Clinic) ). Jonathan Stokes, en postdoktor ved MIT og Broad Institute of MIT og Harvard, er hovedforfatter av studien, som dukket opp i Cell.
MIT-teamet brukte modellen til å se etter kjemiske egenskaper som gjør molekyler effektive til å drepe E coli . Fra et bibliotek med rundt 6000 potensielle medikamentforbindelser, plukket den ut en som ble spådd å ha sterk antibakteriell aktivitet og hvis kjemiske struktur var forskjellig fra den til et eksisterende antibiotikum. Dette molekylet, som forskerne bestemte seg for å kalle halicin (etter det fiktive kunstige intelligenssystemet fra 2001: A Space Odyssey ), hadde tidligere blitt undersøkt som et mulig diabetesmedisin.
Forskerne testet halicin mot dusinvis av bakteriestammer isolert fra pasienter og dyrket i laboratorieretter. Det var i stand til å drepe mange som er resistente mot behandling, inkludert Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii, og Mycobacterium tuberculosis .
I studier av mus fjernet halicin også infeksjoner ved en stamme av A. baumannii som er resistent mot alle kjente antibiotika; det fungerte innen 24 timer. Forskerne planlegger å forfølge ytterligere studier av halicin, i samarbeid med et farmasøytisk selskap eller ideell organisasjon, i håp om å utvikle det for bruk på mennesker. I en større skjerm på rundt 100 millioner molekyler som tok bare tre dager, identifiserte forskerne også 23 andre lovende antibiotikakandidater, som de planlegger å teste videre.