Για πρώτη φορά αντιβιοτικό μέσω τεχνητής νοημοσύνης - Εξοντώνει τα πιο ανθεκτικά μικρόβια

Για πρώτη φορά αντιβιοτικό μέσω τεχνητής νοημοσύνης - Εξοντώνει τα πιο ανθεκτικά μικρόβια Facebook Twitter
ΕΡΑ - Φωτογραφία Αρχείου
0

Ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που ανέπτυξαν ερευνητές του ΜΙΤ στις ΗΠΑ, βρήκε ένα ισχυρό νέο αντιβιοτικό (halicin), το οποίο μπορεί να καταστρέψει πολλά είδη βακτηρίων ανθεκτικών σε άλλα αντιβιοτικά όπως τα carbapenem.

Είναι η πρώτη φορά που η τεχνητή νοημοσύνη βρήκε εκ του μηδενός ένα νέο αντιβιοτικό και μάλιστα πανίσχυρο, ανοίγοντας νέες δυνατότητες στο πεδίο της φαρμακευτικής, καθώς κάτι ανάλογο θα μπορούσε μελλοντικά να γίνει και για άλλους είδους φάρμακα, π.χ. για νευροεκφυλιστικές παθήσεις ή για τον καρκίνο. Οι επιστήμονες αισιοδοξούν ότι το «έξυπνο» σύστημα θα μπορεί να σχεδιάσει διάφορα νέα φάρμακα, με βάση όσα έχει μάθει για τις χημικές δομές που επιτρέπουν στα φάρμακα να σκοτώνουν τα βακτήρια.

Χρησιμοποιώντας ένα νέο αλγόριθμο μηχανικής μάθησης, οι επιστήμονες και μηχανικοί, με επικεφαλής τον καθηγητή Ιατρικής Μηχανικής & Επιστήμης Τζέιμς Κόλινς και την καθηγήτρια του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Υπολογιστών Ρετζίνα Μπαρζιλάι, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό βιολογίας Cell (Κύτταρο), ανέλυσαν πολλές υποψήφιες χημικές ουσίες, βρίσκοντας τελικά μία με ισχυρές αντιβιοτικές ιδιότητες. Κατά τις τελευταίες δεκαετίες έχουν βρεθεί ελάχιστα νέα αντιβιοτικά και τα περισσότερα δεν είναι παρά ελαφρώς παραλλαγμένες εκδοχές προϋπαρχόντων φαρμάκων. Οι σημερινές μέθοδοι ανάπτυξης νέων αντιβιοτικών είναι πολύ δαπανηρές, χρονοβόρες και συνήθως περιορίζονται σε μια μικρή γκάμα χημικών ουσιών.

«Αντιμετωπίζουμε μια εντεινόμενη κρίση λόγω αφενός ενός αυξανόμενου αριθμού παθογόνων μικροοργανισμών που γίνονται ανθεκτικοί στα υπάρχοντα αντιβιοτικά και αφετέρου μιας αναιμικής ανακάλυψης νέων αντιβιοτικών από τις φαρμακευτικές και βιοτεχνολογικές εταιρείες. Αν δεν αντιμετωπίσουμε την κρίση έως το 2050, οι θάνατοι κάθε χρόνο λόγω λοιμώξεων από ανθεκτικά βακτήρια θα φθάσουν τα δέκα εκατομμύρια, περισσότεροι και από τους ετήσιους θανάτους από καρκίνο», δήλωσε ο Κόλινς.

Η τεχνητή νοημοσύνη αποτελεί το νέο συμπαραστάτη σε αυτή την προσπάθεια, καθώς υπόσχεται να βρει τελείως νέα αντιβιοτικά, πιο γρήγορα και με πολύ χαμηλότερο κόστος. Το νέο αντιβιοτικό, το οποίο δοκιμάσθηκε στο εργαστήριο, εξόντωσε αρκετά στελέχη βακτηρίων που είναι ανθεκτικά σε όλα τα γνωστά αντιβιοτικά (Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii, Mycobacterium tuberculosis, Enterobacteriaceae κ.α.), με εξαίρεση το ανθεκτικό βακτήριο Pseudomonas aeruginosa που πλήττει τους πνεύμονες. Επίσης «καθάρισε» μέσα σε 24 ώρες τις λοιμώξεις σε πειραματόζωα (ποντίκια) που είχαν κολλήσει Acinetobacter baumannii, ένα πολύ ανθεκτικό βακτήριο που έχει μολύνει πολλούς Αμερικανούς στρατιώτες στο Ιράκ και το Αφγανιστάν.

Ακόμη, το γνωστό E.coli διαπιστώθηκε ότι δεν αναπτύσσει ανθεκτικότητα στο νέο αντιβιοτικό μετά από θεραπεία διάρκειας 30 ημερών με αυτό. Αντίθετα, ο εν λόγω μικροοργανισμός αναπτύσσει αντίσταση π.χ. στο αντιβιοτικό σιπροφλοξασίνη της κατηγορίας των κινολονών μέσα σε μόνο μία έως τρεις μέρες. «Αναπτύξαμε μια πλατφόρμα που μας επιτρέπει να χαλιναγωγήσουμε τη δύναμη της τεχνητής νοημοσύνης, ώστε να ανοίξουμε το δρόμο για μια νέα εποχή στην ανακάλυψη νέων αντιβιοτικών. Έτσι, ανακαλύψαμε ήδη ένα εντυπωσιακό μόριο, το οποίο είναι αναμφισβήτητα ένα από τα πιο ισχυρά αντιβιοτικά που έχει ποτέ ανακαλυφθεί», ανέφερε ο Κόλινς.

Η αρχική «εκπαίδευση» του αλγόριθμου έγινε μέσω τροφοδοσίας του με περίπου 2.500 μόρια δραστικών ουσιών, εκ των οποίων τα 1.700 ήσαν φάρμακα εγκεκριμένα από την αρμόδια εποπτική αρχή των ΗΠΑ, την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA), ενώ τα υπόλοιπα 800 ήσαν φυσικά προϊόντα. Μετά την «μόρφωση» του, το «έξυπνο» σύστημα δοκιμάστηκε σε περίπου 6.000 άλλα μόρια με πιθανή αντιβιοτική δράση, τα οποία περιέχονται στη βάση δεδομένων Drug Repurposing Hub. Από αυτά -μέσα σε μερικές μόνο ώρες- η τεχνητή νοημοσύνη επέλεξε 100 υποψήφια για φυσικές δοκιμές και τελικά ένα μόριο με χημική δομή διαφορετική από κάθε γνωστό αντιβιοτικό βρέθηκε να είναι το πιο αποτελεσματικό κατά του βακτηρίου E.coli.

Η ουσία αυτή, που ονομάστηκε "halicin", παραπέμποντας στο διάσημο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης HAL του βιβλίου και της ταινίας «2001: Οδύσσεια του Διαστήματος», είχε στο παρελθόν εξετασθεί ως πιθανό αντιδιαβητικό φάρμακο, αλλά χωρίς επιτυχία. Οι ερευνητές σκοπεύουν να κάνουν περαιτέρω δοκιμές της halicin σε συνεργασία με φαρμακευτική εταιρεία ή μη κερδοσκοπικό οργανισμό, ώστε τελικά να αναπτύξουν ένα αντιβιοτικό για χρήση στους ανθρώπους.

Επίσης το ίδιο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης, ψάχνοντας σε μια βάση δεδομένων (ZINC15) με 107 εκατομμύρια μόρια, έφερε στο φως άλλες 23 υποψήφιες δραστικές αντιμικροβιακές ουσίες. Μετά από δοκιμές σε ζώα, οι επιστήμονες κατέληξαν σε οκτώ με αντιβακτηριακές ιδιότητες και από αυτές ιδίως δύο είναι πολλά υποσχόμενες να αποτελέσουν αντιβιοτικά, γι' αυτό θα δοκιμασθούν περαιτέρω.

Με πληροφορίες από ΑΠΕ-ΜΠΕ

Τech & Science
0

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ

Βόρειος Λευκός Ρινόκερος: Το πρότζεκτ για να μην εξαφανιστεί το πιο απειλούμενο ζώο στον πλανήτη

Τech & Science / Βόρειος Λευκός Ρινόκερος: Το πρότζεκτ για να μην εξαφανιστεί το πιο απειλούμενο ζώο στον πλανήτη

Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων και η Colossal Biosciences στοχεύουν να φέρουν ξανά στη ζωή τον βόρειο λευκό ρινόκερο μέσα σε τέσσερα χρόνια, χρησιμοποιώντας γονιδιακή επεξεργασία και παρένθετες μητέρες
LIFO NEWSROOM
ΕΓΚΕΦΑΛΟΣ ΠΑΙΧΝΙΔΙ ΜΥΑΛΟ

Τech & Science / Παιχνίδια εγκεφάλου: Νέα μελέτη δείχνει πώς «ξυπνούν» τον νου και καθυστερούν τη γήρανση

Μια νέα μελέτη αποκαλύπτει ότι συγκεκριμένα brain games, όπως αυτά του BrainHQ, μπορούν να αυξήσουν τη δραστηριότητα της ακετυλοχολίνης στον εγκέφαλο, επιβραδύνοντας τη γνωστική εξασθένηση και ενισχύοντας τη μνήμη και την προσοχή
LIFO NEWSROOM
Νέα μελέτη: Η διακοπή του καπνίσματος μειώνει τον κίνδυνο άνοιας

Τech & Science / Νέα μελέτη: Η διακοπή του καπνίσματος μειώνει τον κίνδυνο άνοιας

Νέα διεθνής μελέτη δείχνει ότι όσοι σταματούν το κάπνισμα στη μέση ηλικία μειώνουν στο μισό τη φθορά του εγκεφάλου και μέσα σε 10 χρόνια έχουν ίδιες πιθανότητες για άνοια με όσους δεν κάπνισαν ποτέ
LIFO NEWSROOM
Ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί να διαχειριστεί μέχρι 150 φίλους

Τech & Science / Ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί να διαχειριστεί μέχρι 150 φίλους

Η θεωρία των 150 φίλων του Robin Dunbar δείχνει πώς ο ανθρώπινος εγκέφαλος περιορίζει τον αριθμό των σταθερών κοινωνικών σχέσεων, ενώ η προσωπική επαφή παραμένει απαραίτητη ακόμη και στην ψηφιακή εποχή
LIFO NEWSROOM
Τα μικροπλαστικά φτάνουν μέχρι τον εγκέφαλο - Ίσως συνδέονται με κατάθλιψη και καρδιοπάθειες

Τech & Science / Τα μικροπλαστικά φτάνουν μέχρι τον εγκέφαλο - Ίσως συνδέονται με κατάθλιψη και καρδιοπάθειες

Μικροπλαστικά βρέθηκαν στο αίμα, στον εγκέφαλο και στο έντερο των ανθρώπων - Νέες έρευνες συνδέουν τα πλαστικά σωματίδια με την κατάθλιψη, την άνοια και τον καρκίνο
LIFO NEWSROOM
Εγκεφαλική εξέταση προβλέπει τις σεξουαλικές παρενέργειες των αντικαταθλιπτικών

Τech & Science / Εγκεφαλική εξέταση προβλέπει τις σεξουαλικές παρενέργειες των αντικαταθλιπτικών

Νέα έρευνα αποκαλύπτει ότι μια απλή εγκεφαλική εξέταση θα μπορούσε να προβλέψει ποιοι ασθενείς θα εμφανίσουν σεξουαλικές παρενέργειες από αντικαταθλιπτικά φάρμακα, ανοίγοντας τον δρόμο για πιο εξατομικευμένη θεραπεία κατά της κατάθλιψης
LIFO NEWSROOM
Microsoft: τέλος στην υποστήριξη των Windows 10 από την Τρίτη - Τι πρέπει να κάνουν οι χρήστες

Τech & Science / Microsoft: Τέλος στην υποστήριξη των Windows 10 από την Τρίτη - Τι πρέπει να κάνουν οι χρήστες

Οι υπολογιστές που θα συνεχίσουν να λειτουργούν με Windows 10 δεν θα λαμβάνουν κρίσιμες ενημερώσεις, γεγονός που αυξάνει τον κίνδυνο παραβιάσεων και κακόβουλων επιθέσεων
LIFO NEWSROOM
Καρκίνος του μαστού: Αύξηση των περιστατικών καρκίνου σε νεότερες ηλικίες

Τech & Science / Καρκίνος του μαστού: Αύξηση των περιστατικών σε νεότερες ηλικίες

«Το φαινόμενο είναι ανησυχητικό, αφού συχνά οι νεότερες ηλικίες δεν περιλαμβάνοται στα προγράμματα προληπτικού ελέγχου, από την άλλη φαίνεται μία σημαντική μείωση της θνησιμότητας στις ασθενείς αυτών των ηλικιών», εξηγεί ο πρόεδρος της Ελληνικής Αντικαρκινικής Εταιρείας
LIFO NEWSROOM