Umjetna inteligencija (AI) odigrala je ključnu ulogu u otkrivanju nove klase antibiotika dizajniranih za borbu protiv infekcija uzrokovanih bakterijama otpornim na lijekove. Važnost tog otkrića naglašena je globalnim problemom otpornosti bakterija na antibiotike, koji je 2019. odnio više od 1,2 miliona života te i dalje predstavlja sve veću prijetnju.

Felix Wong s Broad instituta MIT-a i Harvarda ističe jedinstveni doprinos umjetne inteligencije u rješavanju navedenog problema. Naši AI modeli nam govore ne samo koji spojevi imaju selektivnu antibiotsku aktivnost, već i zašto, u smislu njihove hemijske strukture, pojašnjava.

Istraživanje, koje su proveli Wong i njegov tim, imalo je za cilj pokazati da se otkrivanje lijekova vođeno umjetnom inteligencijom može proširiti dalje od određivanja specifičnih ciljeva lijekova do predviđanja širih bioloških učinaka cijelih klasa spojeva sličnih lijekovima.

U početku je više od 39.000 spojeva testirano na bakteriji Staphylococcus aureus i tri vrste ljudskih stanica. Rezultati su formirali podatke za obuku za AI modele, omogućujući im da razaznaju obrasce u atomima i hemijskim vezama, predviđajući antibakterijsko djelovanje i potencijalnu toksičnost za ljudske stanice.

Nakon toga, obučeni modeli umjetne inteligencije procijenili su 12 miliona spojeva putem simulacija, otkrivši njih 3646 s idealnim svojstvima sličnim lijekovima. Dodatni izračuni odredili su hemijske podstrukture koje objašnjavaju svojstva svakog spoja. Uspoređujući ove podstrukture, znanstvenici su identificirali nove klase potencijalnih antibiotika, u konačnici otkrivši dva netoksična spoja učinkovita i protiv MRSA-e i protiv enterokoka otpornih na vankomicin.

James Collins, koautor studije koja je objavljena u časopisu Nature, naglašava važnost tog otkrića. Naš rad identificira novu klasu antibiotika, jednu od rijetkih u 60 godina, koja nadopunjuje druge antibiotike, kaže Collins.

Važno je napomenuti da su znanstvenici započeli primjenu ovog pristupa vođenog umjetnom inteligencijom za razvoj potpuno novih antibiotika te istraživanje novih klasa lijekova. Njihov fokus se proteže i na spojeve koji ciljaju starenje te oštećene stanice upletene u stanja poput osteoartritisa i raka, piše New Scientist.